Подземные ядерные испытания, проведённые в XX веке помогли получить новые данные о строении Земли.
Геофизик Ин Чжоу из Технологического института Виргинии изучила сейсмические сигналы от подземных ядерных испытаний, проведённых Францией на атолле Муруроа во Французской Полинезии с 1977 по 1995 год. Волны от взрывов проходили через глубокие слои Земли и регистрировались сейсмической станцией в Казахстане. Поскольку испытания проводились практически в одном и том же районе, получилась возможность сравнить сигналы, прошедшие по очень похожим траекториям через недра планеты в разные годы. Оказалось, что волны, проходившие через внешнее ядро, со временем меняли скорость. По сравнению с 1977 годом сейсмические сигналы в 1982 и 1983 годах достигали станции примерно на 0,1 секунды раньше. В период с 1988 по 1990 год разница также составляла около 0,15 секунды. Однако к 1995 году волны, стали приходить примерно на 0,15–0,2 секунды позже.
Для сигналов, проходящих тысячи километров через внутренние области планеты, такие изменения считаются значимыми. Они указывают на то, что свойства вещества на пути сейсмических волн менялись в течение относительно короткого по геологическим меркам времени. В ходе работы был также выделен ранее не описанный тип сейсмической волны, получивший обозначение PKrKP. В отличие от более известных волн, взаимодействующих с внутренним ядром Земли, этот сигнал отражается внутри внешнего ядра. Это позволило выделить участок траектории, изменения которого связаны именно с жидким металлическим слоем, окружающим твёрдое внутреннее ядро. Для проверки результатов исследовательница сравнила эти сигналы с волнами типа PP, которые проходят преимущественно через мантию и не пересекают внешнее ядро. Всего были проанализированы 112 пар ядерных испытаний, причём взрывы в каждой паре происходили на расстоянии менее 0,05 градуса друг от друга.
Ин Джоу предположила, что причиной изменения времени прохождения волн может быть крупная неоднородная область во внешнем ядре. Согласно расчётам, её размеры могут превышать 700 километров в поперечнике при толщине около 100 километров.
Исследование опубликовано в Journal of Geophysical Research.
***
Но и измерения длительности суток показали такие же колебания. Земля то немного уплотняется и сжимается, то расслабляется. Такие же изменения происходят с планетами и Солнцем. В общем, Солнечная система движется по орбите вокруг центра нашей Галактике. Период оборота несколько больше 60 миллионов лет. Гравитация в разных отрезках этой орбиты оказывается разной. Результат – изменения солнечной активности, потепления, ледниковые периоды, изменения вулканизма…