science >> Wetenschap >  >> Natuur

Hoe de kern van de aarde is als een cake met meerdere lagen

Sheng Wang en professor Hrvoje Tkalčić. Krediet:Tracey Nearmy/ANU

Hoe is de binnenkern van onze aarde als een cake? Volgens professor Hrvoje Tkalčić en Sheng Wang van de Australian National University (ANU) zijn er meer overeenkomsten dan je zou denken.

Een plak van een klassieke meerlaagse cake zoals de Kroatische "Madarica" ​​(Hongaarse dame) zal er enorm anders uitzien, afhankelijk van de hoek die je gebruikt om het te snijden.

Terwijl de traditionele Chinese mooncake uniformer is, zal hij er hetzelfde uitzien, hoe hij ook wordt gesneden.

Professor Tkalčić zegt dat de aardkorst, net als een goede Madarica, uit lagen bestaat. Deze lagen bevatten verschillende soorten gesteenten.

"Je kunt je voorstellen hoe tektonische krachten in de aardkorst de lagen belasten", zei professor Tkalčić.

"Samen met spanning wordt er nog iets anders beïnvloed door de structuur van deze rotsen - de snelheid van seismische golven die er doorheen reizen.

"De snelheid zal voor verschillende soorten gesteente verschillen. Maar het zal ook variëren in gesteente van dezelfde samenstelling, afhankelijk van de richting waarin de golven reizen. Net zoals het een verschil maakt op welke manier je door je Mađarica snijdt."

Dit concept wordt ook wel anisotropie genoemd.

Volgens Wang is anisotropie overal aanwezig, van objecten zo klein als bacteriën tot objecten zo groot als onze planeet.

De binnenste kern van de aarde is geen uitzondering - seismologen ontdekten in de jaren tachtig dat deze zeer anisotroop was voor geluidsgolven.

"Anisotropie in de binnenste kern van de aarde is als een verslag van de evolutie van de aarde, maar het kan ook aanwijzingen geven over wat er in de toekomst zal gebeuren", zei de heer Wang.

Professor Tkalčić heeft jarenlang onderzoek gedaan naar de binnenkern van de aarde. In 2018 kon hij aantonen dat de binnenkern solide is, met behulp van een soort golf genaamd "schuifgolven" die alleen door vaste objecten kunnen reizen.

Deze nieuwe studie gaat nog een stap verder.

"Het observeren van schuifgolven was moeilijk, maar schuifanisotropie bleek nog moeilijker te bestuderen," zei professor Tkalčić.

"Uiteindelijk ontdekten we dat schuifgolven die de binnenkern nabij het midden doorkruisen, minstens vijf seconden sneller reizen in een schuine hoek."

"Dit is belangrijke nieuwe informatie waarmee we de vaste materialen kunnen onderzoeken die de binnenkern van de aarde vormen sinds deze ongeveer een miljard jaar geleden werd gevormd.

De studie is gepubliceerd in Geophysical Research Letters .