Odkrycia dokonała prof. Ying Zhou, geofizyczka z Virginia Tech, identyfikując nieznaną dotąd fazę sejsmiczną oznaczoną symbolem PKrKP. W przeciwieństwie do standardowych fal podłużnych (P), które albo przenikają przez stałe jądro wewnętrzne, albo odbijają się od jego granicy, fala PKrKP ulega specyficznemu ugięciu i odbiciu bezpośrednio wewnątrz płynnego jądra zewnętrznego. Ta unikatowa trajektoria pozwoliła na precyzyjne „prześwietlenie” procesów zachodzących w samej warstwie ciekłej, na głębokościach od 2900 do ponad 5100 kilometrów.
Czytaj także: Wnętrze Ziemi wypełnione jest tajemniczymi obiektami. Są one dosłownie wszędzie
Zarejestrowane fluktuacje prędkości fal dowodzą, że środowisko to podlega gwałtownym zmianom w skali zaledwie kilkunastu lat. Pomiary wykazały, że impulsy sejsmiczne pokonujące tę samą trasę były o 0,1–0,15 sekundy szybsze w latach 80., by do połowy lat 90. spowolnić nawet o 0,2 sekundy. W skali geofizycznej tak wyraźne anomalie czasowe na dystansie tysięcy kilometrów świadczą o obecności olbrzymiej, dynamicznie przemieszczającej się niejednorodności. Według modeli Zhou, pod południowym Pacyfikiem dryfuje struktura o rozpiętości ponad 700 kilometrów i grubości około 100 kilometrów, składająca się z gęstego, zawieszonego materiału stałego.
Obecność stałych bloków w płynnym metalu rzuca nowe światło na funkcjonowanie geodynama – mechanizmu generującego ziemską magnetosferę. Złożona konwekcja termiczna i mechaniczne mieszanie ciekłego żelaza wokół takich gigantycznych przeszkód mogą wywoływać lokalne turbulencje prądów wirowych, tłumacząc obserwowane wahania natężenia i przebiegu linii pola magnetycznego, a także jego oddziaływanie na kształt stałego jądra wewnętrznego.
Czytaj także: Jak światło reaguje na grawitację? To odkrycie zmieni sposób, w jaki badamy wnętrze Ziemi
Co ciekawe, tak precyzyjna detekcja nie byłaby możliwa przy użyciu naturalnych trzęsień ziemi, których ogniska są rozproszone i trudne do dokładnego skalibrowania. Przełom umożliwiła analiza 112 par podziemnych eksplozji jądrowych, przeprowadzonych przez Francję na atolu Mururoa w latach 1977–1995. Wybuchy realizowane niemal w tym samym punkcie współrzędnych wysyłały w głąb globu fale o identycznej geometrii początkowej, które po przejściu przez wnętrze Ziemi rejestrowała odległa stacja sejsmiczna w Kazachstanie. Dawne próby broni masowego rażenia posłużyły w ten sposób jako idealne, powtarzalne źródło impulsów pomiarowych, które pozwoliły zmapować nieznaną dotąd strukturę wnętrza naszej planety.
