3, 200 mijl onder het aardoppervlak ligt de binnenkern, een bolvormige massa van voornamelijk ijzer die verantwoordelijk is voor het magnetisch veld van de aarde. In de jaren vijftig, onderzoekers suggereerden dat de binnenkern solide was, in tegenstelling tot het vloeibare metaalgebied eromheen.

Nieuw onderzoek onder leiding van Rhett Butler, een geofysicus aan de Universiteit van Hawai'i aan de Mānoa School of Ocean and Earth Science and Technology (SOEST), suggereert dat de "vaste" binnenkern van de aarde is, in feite, begiftigd met een reeks vloeistoffen, zacht, en harde structuren die variëren over de bovenste 150 mijl van de binnenkern.

geen mens, noch machine is in deze regio geweest. De diepte, druk en temperatuur maken de binnenste aarde ontoegankelijk. dus butler, een onderzoeker aan het Hawai'i Institute of Geophysics and Planetology van SOEST, en co-auteur Seiji Tsuboi, onderzoekswetenschapper bij het Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology, vertrouwden op de enige beschikbare middelen om de binnenste aarde te onderzoeken:aardbevingsgolven.

"Verlicht door aardbevingen in de korst en de bovenmantel, en waargenomen door seismische observatoria aan het aardoppervlak, seismologie biedt de enige directe manier om de innerlijke kern en zijn processen te onderzoeken, ' zei Butler.

Terwijl seismische golven door verschillende lagen van de aarde bewegen, hun snelheid verandert en ze kunnen reflecteren of breken, afhankelijk van de mineralen, temperatuur en dichtheid van die laag.

Om kenmerken van de binnenkern af te leiden, Butler en Tsuboi gebruikten gegevens van seismometers direct tegenover de locatie waar een aardbeving werd veroorzaakt. Met behulp van de Japanse Earth Simulator-supercomputer, ze beoordeelden vijf combinaties om de binnenste kernregio in grote lijnen te dekken:Tonga-Algerije, Indonesië-Brazilië, en drie tussen Chili-China.

"In schril contrast met de homogene, zachte ijzerlegeringen die sinds de jaren 70 in alle aardse modellen van de binnenkern worden gebruikt, onze modellen suggereren dat er aangrenzende gebieden zijn van harde, zacht, en vloeibare of papperige ijzerlegeringen in de bovenste 150 mijl van de binnenkern, "zei Butler. "Dit legt nieuwe beperkingen op aan de compositie, thermische geschiedenis, en evolutie van de aarde.

De studie van de binnenkern en de ontdekking van de heterogene structuur ervan leveren belangrijke nieuwe informatie op over de dynamiek op de grens tussen de binnen- en buitenkern, die het magnetisch veld van de generatie van de aarde beïnvloeden.

"Kennis van deze randvoorwaarde uit de seismologie kan betere, voorspellende modellen van het aardmagnetisch veld dat het leven op onze planeet afschermt en beschermt, ' zei Butler.

De onderzoekers zijn van plan om de binnenste kernstructuur gedetailleerder te modelleren met behulp van de Earth Simulator en te vergelijken hoe die structuur zich verhoudt tot verschillende kenmerken van het aardmagnetisch veld van de aarde.

Het onderzoek is gepubliceerd in Fysica van de aarde en planetaire interieurs .