J vlny. Kredit: Thanh-Son Phạm & Hrvoje Tkalčić.

Nitro naší planety je velice blízko, alespoň v měřítku vesmíru. Přitom ho ale stále známe jenom málo, protože ho před námi skrývají mocné vrstvy hornin. Australští vědci nedávno pořídili první víceméně přímý důkaz, že vnitřní jádro Země je opravdu pevné.

Hrvoje Tkalčić. Kredit: Australian National University.

Hrvoje Tkalčić a Thanh-Son Phạm z Australian National University jsou přesvědčeni, že tento důkaz přinesli v podobě detekce příčných seismických vln typu J (anglicky J waves), v jádru Země. Tento typ vlny se přitom podle našich znalostí může vyskytovat jenom v pevné hmotě. Podle Tkalčiće je teď jasné, že vnitřní jádro naší planety je pevné. Badatelé ale zároveň zjistili, že je méně pevné, než jsme si mysleli.

Pokud mají australští vědci pravdu, tak vnitřní jádro Země sdílí mechanické vlastnosti s materiály jako je zlato a platina. Tkalčić rovněž upozorňuje, že vnitřní jádro vlastně představuje časovou schránku z dob vzniku Sluneční soustavy. Pokud vnitřnímu jádru porozumíme, tak bychom měli získat slušnou představu o vzniku a evoluci Země a terestrických planet obecně.

Thanh-Son Phạm. Kredit: Australian National University.

Seismické vlny, které procházejí vnitřním jádrem planety, jsou natolik nepatrné a nevýrazné, že je nemůžeme pozorovat přímo. Pro seismology byla jejich detekce honbou za Svatým grálem už od třicátých a čtyřicátých let, kdy byla existence těchto vln předpovězena. Australský tým musel přijít s kreativním přístupem.

Jejich metoda „correlation wavefield method“ spočívá v tom, že po velkém zemětřesení badatelé porovnávají signály seismických vln, které přijaly dva nezávislé přijímače. Podobný postup přitom již stejný výzkumný tým použil při měření tloušťky ledu v Antarktidě. Badatelé se soustředili na seismické vlny, které dorazily do přístrojů 3 až 10 hodin po velkých zemětřeseních. Během výzkumu využili globální síť pro měření seismických vln. Mohli analyzovat signály ze všech možných dvojic přijímačů u všech velkých zemětřesení v příslušném období. Tím získali velké množství kombinací pro analýzy.

Použitý postup se osvědčil a vědci ho chtějí využívat i v budoucnu. Výzkum vnitřního jádra planety stále pokračuje. Doposud například nevíme, jaká je teplota vnitřního jádra. Ani jaké je jeho přesné stáří či jak rychle vnitřní jádro Země tuhne. S postupným rozvojem seismologie se ale postupně do vnitřního jádra „dostáváme“ a odhalujeme jeho tajemství. Je to vlastně otázkou života a smrti celé planety, protože vnitřní jádro těsně souvisí s generováním magnetického štítu Země. Je tedy v našem zájmu, abychom se o vnitřním jádru dozvěděli co nejvíce.

Video:  The path of earthquakes through the Earth's inner core


Literatura
Australian National University 19. 10. 2018, Science 362: 329–332.