Добавить новость
ru24.net
News in English
Август
2024

Seismic echoes reveal a mysterious ‘donut’ inside Earth’s core

0

About 2,890 kilometers beneath our feet lies a gigantic ball of liquid metal: our planet’s core. Scientists like me use the seismic waves created by earthquakes as a kind of ultrasound to “see” the shape and structure of the core.

Using a new way of studying these waves, my colleague Xiaolong Ma and I have made a surprising discovery: there is a large donut-shaped region of the core around the Equator, a few hundred kilometres thick, where seismic waves travel about 2% slower than in the rest of the core.

We think this region contains more lighter elements such as silicon and oxygen, and may play a crucial role in the vast currents of liquid metal running through the core that generate Earth’s magnetic field. Our results are published today in Science Advances.

The ‘coda-correlation wavefield’

Most studies of the seismic waves created by earthquakes look at the big, initial wavefronts that travel around the world in the hour or so after the quake.

We realized we could learn something new by looking at the later, fainter part of these waves, known as the coda – the section that brings a piece of music to its end. In particular, we looked at how similar the coda recorded at different seismic detectors were, several hours after they began.

In mathematical terms, this similarity is measured by something called correlation. Together, we call these similarities in the late parts of earthquake waves the “coda-correlation wavefield”.

By looking at the coda-correlation wavefield, we detected tiny signals stemming from multiple reverberating waves we wouldn’t otherwise see. By understanding the paths these reverberating waves had taken and matching them with signals in the coda-correlation wavefield, we worked out how long they had taken to travel through the planet.

We then compared what we saw in seismic detectors closer to the poles with results from nearer the Equator. Overall, the waves detected closer to the poles were travelling faster than those near the Equator.

Earth’s core, showing in red the ‘donut’ containing more light elements around the equator. Xiaolong Ma and Hrvoje Tkalčić

We tried out many computer models and simulations of what conditions in the core could create these results. In the end, we found there must be a torus – a donut-shaped region – in the outer core around the Equator, where waves travel more slowly.

Seismologists have not detected this region before. However, using the coda-correlation wavefield lets us “see” the outer core in more detail, and more evenly.

Previous studies concluded that waves moved more slowly everywhere around the “ceiling” of the outer core. However, we have shown in this study that the low-velocity region is only near the Equator.

The outer core and the geodynamo

Earth’s outer core has a radius of around 3,480km, which makes it slightly bigger than the planet Mars. It consists mainly of iron and nickel, with some traces of lighter elements such as silicon, oxygen, sulfur, hydrogen and carbon.

The bottom of the outer core is hotter than the top, and the temperature difference makes the liquid metal move like water in a pot boiling on the stove. This process is called thermal convection, and we think the constant movement should mean all the material in the outer core is quite well mixed and uniform.

But if everywhere in the outer core is full of the same material, seismic waves should travel at about the same speed everywhere, too. So why do these waves slow down in the donut-shaped region we found?

We think there must be a higher concentration of light elements in this region. These may be released from Earth’s solid inner core into the outer core, where their buoyancy creates more convection.

Why do the lighter elements build up more in the equatorial donut region? Scientists think this could be explained if more heat is transferred from the outer core to the rocky mantle above it in this region.

A cross-section of Earth’s core, showing the ‘donut’ containing more light elements around the equator. Ma and Tkalčić / Science Advances

There is also another planetary-scale process at work in the outer core. Earth’s rotation and the small solid inner core make the liquid of the outer core organise itself in long vertical vortices running in a north–south direction, like giant waterspouts.

The turbulent movement of liquid metal in these vortices creates the “geodynamo” responsible for creating and maintaining Earth’s magnetic field. This magnetic field shields the planet from harmful solar wind and radiation, making life possible on the surface.

A more detailed view of the makeup of the outer core – including the new-found donut of lighter elements – will help us better understand Earth’s magnetic field. In particular, how the field changes its intensity and direction in time is crucial for life on Earth and the potential habitability of planets and exoplanets.

Hrvoje Tkalčić, Professor, Head of Geophysics, Director of Warramunga Array, Australian National University

This article is republished from The Conversation under a Creative Commons license. Read the original article.




Moscow.media
Частные объявления сегодня





Rss.plus



Мытищинское предприятие ООО «Водомер» получило Диплом победителя в региональном конкурсе «100 лучших товаров России»

Мытищинское предприятие ООО «Водомер» получило Диплом победителя в региональном конкурсе «100 лучших товаров России»

Радио Romantika рекомендует open-air «Легенды мирового рока»

Свыше 6,5 тысячи жителей Москвы и Московской области получили справки о статусе предпенсионера в клиентских службах регионального Отделения СФР и МФЦ


Прекрасной игры участникам теннисного турнира памяти Ю. М. Лужкова пожелала Елена Батурина

Как при помощи одежды оставаться молодой и привлекательной

И жили они долго и счастливо

«585*ЗОЛОТОЙ» запускает новый сезон проекта об истории культовых мировых украшений


League One side Birmingham make £10m bid for Premier League striker that will shatter division’s transfer record

America ramps up hunt for Hamas boss Yahya Sinwar to try to stop all-out Middle East war

Former Jamaica ace hopes new guide for mums in football leads to better support for female players with children

Boeing ‘humiliated’ over upstart rival SpaceX rescuing stuck astronauts | Reporter Replay


Движение на перекрестке бульвара Архитекторов с улицей Волгоградской в Омске возобновят 31 августа

Прогулки над облаками...

Свыше 6,5 тысячи жителей Москвы и Московской области получили справки о статусе предпенсионера в клиентских службах регионального Отделения СФР и МФЦ

В жопу Мальдивы!


Clair Obscur: Expedition 33 creative director speaks about the dark fantasy RPG's stunning Unreal Engine 5 graphics: 'It’s a key foundation for the studio to really look for the latest technology'

Мафия-НН: В уютном ресторанчике в центре города встретились девять одноклассников, чтобы отпраздновать Новый Год и провести веселый вечер

10 tips to get started in Star Wars Outlaws

Выживач Tiles of Survive доступен в Google Play 27 стран


Як встановити ручки на планці для дверей

Як вибрати накладний замок


«Авторадио» погрузило гостей ММНК в атмосферу знаменитого мюзикла

Соцфонд проиндексирует пенсии работающим пенсионерам в феврале

Свыше 6,5 тысячи жителей Москвы и Московской области получили справки о статусе предпенсионера в клиентских службах регионального Отделения СФР и МФЦ

Прекрасной игры участникам теннисного турнира памяти Ю. М. Лужкова пожелала Елена Батурина




Синоптик Шувалов рассказал, когда закончится бархатный сезон в столичном регионе

Радио Romantika рекомендует open-air «Легенды мирового рока»

Пашинян заявил, что с Россией нельзя говорить на языке иронии

Свыше 6,5 тысячи жителей Москвы и Московской области получили справки о статусе предпенсионера в клиентских службах регионального Отделения СФР и МФЦ


Появились подробности по делу экс-начальника вещевого управления МО РФ Демчика

Песков: Путин лично контролирует социальные вопросы в регионах

"Авито" и столичный Дептранс подписали соглашение о взаимном сотрудничестве

Сборная Подмосковья по тяжелой атлетике выиграла летнюю спартакиаду учащихся


Хачанов проиграл Эвансу в матче первого круга Открытого чемпионата США

Новак Джокович опустится минимум на четвёртую строчку рейтинга ATP

Российский теннисист Медведев вышел в третий круг US Open

В тени фиаско Джоковича: Рублёв легко разобрался с Легечкой, Александрова чуть было не остановила Соболенко на US Open


Встреча жителей с депутатами пройдет в поселке Заречье 3 сентября

К тушению возгорания на западе Москвы привлекли два вертолёта Ка-32

Сборная Подмосковья по тяжелой атлетике выиграла летнюю спартакиаду учащихся

Появились подробности по делу экс-начальника вещевого управления МО РФ Демчика


Музыкальные новости

Певица Иркэ станет хедлайнером Дня республики в Менделеевске

Певицу Клаву Коку экстренно забрали в больницу

Фестиваль «Послушайте!» по случаю 100-летия Булата Окуджавы пройдёт в Дзержинске

Концерты сентября в Москве: само собой, Шуфутинский, Big Baby Tape, Баста и не только



Свыше 6,5 тысячи жителей Москвы и Московской области получили справки о статусе предпенсионера в клиентских службах регионального Отделения СФР и МФЦ

Соцфонд проиндексирует пенсии работающим пенсионерам в феврале

Прекрасной игры участникам теннисного турнира памяти Ю. М. Лужкова пожелала Елена Батурина

«Авторадио» погрузило гостей ММНК в атмосферу знаменитого мюзикла


StarLine на Международном Евразийском форуме «Такси»

Побороться за участие в Чемпионате мира могут амурские футболисты

Уехала жить в Лондон: Лепс рассказал об отношениях с невестой на расстоянии

ФосАгро выступает Партнёром Паралимпийского комитета России


Все течет, все штрафуется // С 1 сентября меняются суммы наказания для водителей

StarLine на Международном Евразийском форуме «Такси»

В Москве 15-летняя сотрудница маркетплейса сбывала наркотики в пункте выдачи заказов

На ТТК в Москве частично перекрыли движение из-за массовой аварии


Geo: мимо Запада благодаря Путину проходят тонны золота

Путин: Россия будет наращивать взаимовыгодные связи с Киргизией

VIII выпуск международного рейтинга «Три миссии университета»

В Кремле заверили, что участие Монголии в МУС не создает угрозу для визита Путина





Детский психиатр Глухова рассказала, как управлять стрессом во время учебы

Собянин: В Москве провели уникальную операцию на легочной артерии у детей

Болезнь кошачьих царапин: что это такое и как обезопасить себя и питомца

Гастроэнтеролог Садыков рассказал, как на здоровье ЖКТ влияет привычка грызть ногти



Судья Карасев назначен на матч «Спартак» — «Рубин»

Прекрасной игры участникам теннисного турнира памяти Ю. М. Лужкова пожелала Елена Батурина

В рамках седьмого тура РПЛ ФК «Краснодар» сыграет с «Локомотивом»

Побороться за участие в Чемпионате мира могут амурские футболисты


Лукашенко заявил о целях расширить сотрудничество с Киргизией

Додон призвал восстановить сотрудничество между Минском и Кишиневом



Собянин: В Москве провели уникальную операцию на легочной артерии у детей

Собянин: в Москве начинают работу несколько инновационных проектов по транспорту

Собянин: Территории четырех столичных больниц в этом году будут благоустроены

Собянин рассказал об уникальной операции в Морозовской больнице


В Греции произошла экологическая катастрофа: известный порт заполнился мёртвой рыбой

Платформа VOX стала эксклюзивным оператором рекламы на площадках АНО «Национальные приоритеты»

Сеть зарядных станций для электромобилей в Москве к 2030 году планируют увеличить до 30 000 штук

Реализацию Москвой целей устойчивого развития обсудили на международном муниципальном форуме БРИКС


Более трёхсот соглашений заключены по итогам муниципального форума стран БРИКС в Москве

Какое место занимает Владимирская область в рейтинге занятости населения в малом и среднем бизнесе?

Песков: Путин лично контролирует социальные вопросы в регионах

Сборная Подмосковья по тяжелой атлетике выиграла летнюю спартакиаду учащихся


В Арктике разворачивается «гонка вооружений». США пытаются препятствовать сотрудничеству РФ и КНР

Ревнивый муж залил зеленкой бывшего мэра Архангельска на съемках фильма

Портативный ТСД корпоративного класса Saotron RT-T70

Полярные сияния наблюдали в нескольких регионах России


Людей чудом не оказалось на остановке, в которую влетела BMW

Художник из Симферополя Виктор Нефедов создаст в Нальчике граффити на площади 260 квадратных метров

Часть Симферполя без света, Евпатория и часть Ялты без воды

Книжная выставка «Без меня народ не полный…» к 125-летию со дня рождения А.П.Платонова, русского и советского писателя, поэта и публициста, драматурга.


Песков: Путин лично контролирует социальные вопросы в регионах

К тушению возгорания на западе Москвы привлекли два вертолёта Ка-32

Встреча жителей с депутатами пройдет в поселке Заречье 3 сентября

Появились подробности по делу экс-начальника вещевого управления МО РФ Демчика












Спорт в России и мире

Новости спорта


Новости тенниса
Даниил Медведев

«Как в итальянском ресторане»: Медведев в седьмой раз подряд вышел в третий круг US Open, Андреева вылетела






Семь российских проектов стали финалистами международной архитектурной премии

Сертификаты в «Детский мир» подарили школьникам Балашихи к 1 Сентября

Появились подробности по делу экс-начальника вещевого управления МО РФ Демчика

Корабль «Полковник Чернышев» привлекли для тушения пожара на Бережковской набережной