Почему S-волне нужна твёрдая среда
Во время землетрясения по планете распространяются разные виды сейсмических волн. S-волны — это поперечные волны: частицы породы колеблются в сторону, перпендикулярную направлению распространения волны. Чтобы передать такое движение дальше, соседние частицы должны тянуть друг друга вбок.
В твёрдом теле атомы сопротивляются сдвигу и возвращаются к прежнему положению — примерно как пружины, связанные в плотную сеть. В жидкости частицы могут скользить друг относительно друга, поэтому устойчивый сдвиг не передаётся. Жидкость способна передавать давление, но не S-волну.
Как отсутствие волн выдало строение ядра
Землетрясения посылают волны во всех направлениях, а сейсмографы по всему миру регистрируют их колебания. Сопоставляя записи с местами и временем землетрясений, учёные увидели закономерность: S-волны не приходят в некоторые области на противоположной стороне планеты от очага. Их называют теневой зоной.
Если бы Земля была однородной твёрдой массой, поперечные волны могли бы проходить глубже. Но на границе с внешним ядром они обрываются: оно состоит из жидкого металла. Сопоставление этого провала в записях с поведением других сейсмических волн помогло определить, что внешнее ядро жидкое.
Невидимая карта планеты
Исследователям не нужно бурить до ядра: путь волн через Землю служит своего рода внутренним сканированием. Там, где сигнал исчезает или меняется, можно судить о свойствах глубинных слоёв. Так отсутствие одной волны стало не пустым местом на сейсмической карте, а свидетельством о среде, которую никто не может увидеть напрямую.
