Използвайки нов начин за изучаване на тези вълни, екипът на Сяолонг Ма направи изненадващо откритие: около екватора има голяма област с форма на поничка, с дебелина няколкостотин километра, където сеизмичните вълни се движат с около 2 % по-бавно, отколкото в останалата част на ядрото. Повечето изследвания на сеизмичните вълни, предизвикани от земетресения, разглеждат големите, първоначални вълни, които обикалят света около час след земетресението.
Учените обаче осъзнават, че могат да научат нещо ново, като разгледат по-късната, по-слаба част от тези вълни, известна като кода – частта, с която завършва музикалното произведение. По-специално те разглеждат колко сходни са кодите, записани в различните сеизмични детектори няколко часа след началото им.
На математически език това сходство се измерва с нещо, наречено корелация, а тези прилики в късните части на вълните от земетресението се наричат „кодово-корелационно вълново поле“. Като разбират пътищата, по които са минали тези реверберационни вълни, и ги съпоставят със сигналите в кода-корелационното вълново поле, изчисляват колко време им е отнело да преминат през планетата.
След това сравняват видяното в сеизмичните детектори, разположени по-близо до полюсите, с резултатите, получени по-близо до екватора. Като цяло вълните, засечени по-близо до полюсите, се движат по-бързо от тези, които бяха близо до екватора.
Физиците изпробват много компютърни модели и симулации за това какви условия в ядрото могат да доведат до тези резултати. Досега сеизмолозите не са откривали този регион.
Използването на вълновото поле с кодова корелация обаче ни позволява да „видим“ външното ядро по-подробно и по-равномерно. Предишни изследвания стигнаха до заключението, че вълните се движат по-бавно навсякъде около „тавана“ на външното ядро.
То се състои основно от желязо и никел, с някои следи от по-леки елементи като силиций, кислород, сяра, водород и въглерод. Долната част на външното ядро е по-нагорещена от горната и температурната разлика кара течния метал да се движи като вода в тенджера, която ври на котлона.
Този процес се нарича топлинна конвекция и според нас постоянното движение би трябвало да означава, че всички материали във външното ядро са доста добре смесени и еднородни. Но ако навсякъде във външното ядро е пълно с един и същ материал, сеизмичните вълни също би трябвало да се движат с приблизително еднаква скорост навсякъде.
Учените смятат, че в този регион трябва да има по-висока концентрация на леки елементи. Те може да са освободени от твърдото вътрешно ядро на Земята във външното ядро, където тяхната плаваемост създава повече конвекция.
Защо леките елементи се натрупват повече в екваториалната област на поничката? Това може да се обясни, ако в този регион се предава повече топлина от външното ядро към скалистата мантия над него.
Турбулентното движение на течния метал в тези вихри създава „геодинамиката“, отговорна за създаването и поддържането на магнитното поле на Земята. Това магнитно поле предпазва планетата от вредния слънчев вятър и радиация, което прави възможен живота на повърхността.