Живая планета Земля

Название: Живая планета Земля

Автор(-ы): Григорьев Александр Стапанович

Глава 1. Нестабильность ядра как источник жизни планеты.

Господствующая парадигма в науках о Земле постулирует существование статичной, концентрически-слоистой структуры планеты с симметричным твердым внутренним ядром, соосным с осью вращения и геометрическим центром. Данная модель, являющаяся краеугольным камнем современной геодинамики, вступает в противоречие с растущим массивом высокоточных сейсмических и гравиметрических наблюдений, указывающих на фундаментальную асимметрию и динамическую нестабильность внутренних оболочек.

Ключевым доказательством служат работы по сейсмической томографии, в частности, исследование под руководством Ван Лэна и его коллег из Университета Иллинойса, результаты которого были опубликованы в журнале «Nature Geoscience» в мае 2023 года. Ученые, анализируя распространение продольных сейсмических волн (P-волн) от мощных землетрясений, идентифицировали под Алеутскими островами и прилегающей акваторией Берингова моря область, где скорости прохождения волн стабильно превышают средние модельные значения на четыре-пять процентов. В рамках классической модели такая аномалия интерпретируется как локальное уплотнение вещества мантии. Однако, если рассматривать систему «ядро-мантия» как единое целое, более корректной представляется иная гипотеза. Указанная аномалия высокой скорости соответствует не однородному уплотнению мантии, а зоне непосредственного контакта и повышенного трения между твердым внутренним ядром, смещенным от центра, и нижней мантией. Проще говоря, сейсмические данные фиксируют не локальную особенность мантии, а проекцию на земную поверхность края смещенного внутреннего ядра. Смещение оценивается в диапазоне от ста до ста пятидесяти километров в направлении, примерно соответствующем координатам 55 градусов северной широты и 170 градусов западной долготы.

Данное смещение не является случайным или преходящим. Оно служит первичным источником гравитационной и инерционной асимметрии планетарного масштаба. Система Земля-ядро функционирует не как идеально сбалансированный гироскоп, а как вращающееся тело со значительным статическим и динамическим дисбалансом. Это подтверждается анализом данных миссии GRACE-FO (Gravity Recovery and Climate Experiment Follow-On), запущенной в 2018 году. Карты гравитационного поля высокой точности, полученные к 2024 году, демонстрируют не просто геоид – фигуру равного потенциала силы тяжести, – но и устойчивые, долгоживущие аномалии второй и третьей гармоник. Эти гармоники, согласно расчетам, проводимым в рамках настоящей работы, не могут быть удовлетворительно объяснены распределением континентальных масс или динамикой мантийных плюмов. Их форма и величина согласуются с моделью, где источником асимметрии является смещенное от центра массивное тело, то есть внутреннее ядро.

Дисбаланс приводит к возникновению системы внутренних напряжений. Вращение планеты с эксцентрично расположенным сверхплотным ядром порождает центробежные силы, действующие неоднородно на разные участки мантии и коры. Эти силы не остаются постоянными. Наблюдаемые вариации длины земных суток на уровне десятков микросекунд в год, данные о которых поступают от Международной службы вращения Земли (IERS), а также флуктуации скорости дрейфа магнитных полюсов, фиксируемые сетью обсерваторий INTERMAGNET, являются прямым следствием динамического взаимодействия между быстро вращающимся смещенным ядром и более инерционной мантией. Ядро, по сути, прецессирует внутри жидкого внешнего ядра, причем период этой прецессии, согласно реконструкции палеомагнитных данных за последние пятьдесят тысяч лет, представленных в работе группой исследователей из Калифорнийского университета в Беркли в 2021 году, имеет квазипериодическую составляющую с характерной длительностью волны от двенадцати до тринадцати тысяч лет.