Badanie sugeruje, że wewnętrzny rdzeń Ziemi może przestać się obracać i obrócić do góry nogami

Szacowany czas czytania: 3-4 minuty

ATLANTA – Nowe badania sugerują, że rotacja wewnętrznego jądra Ziemi może zostać zawieszona, a nawet odwrócona.

Ziemia składa się ze skorupy, płaszcza oraz rdzenia wewnętrznego i zewnętrznego. Stały rdzeń wewnętrzny znajduje się około 3200 mil pod skorupą ziemską i jest oddzielony od półstałej skorupy płynnym rdzeniem zewnętrznym, co pozwala wewnętrznemu rdzeniowi obracać się z prędkością inną niż prędkość obrotowa Ziemi.

Jądro Ziemi jest mniej więcej wielkości Marsa i ma promień około 2200 mil. Składa się głównie z żelaza i niklu i stanowi około jednej trzeciej masy Ziemi.

W badaniu opublikowanym w poniedziałek w czasopiśmie Nature Geoscience, naukowiec z Uniwersytetu Pekińskiego Yi Yang i profesor Uniwersytetu Pekińskiego Xiaotong Chang przeanalizowali fale sejsmiczne z trzęsień ziemi, które przeszły przez wewnętrzne jądro Ziemi na podobnych ścieżkach od lat 60. XX wieku. Oszacuj, jak szybko wiruje wewnętrzny rdzeń.

Powiedzieli, że to, co znaleźli, było nieoczekiwane. Zapisy sejsmiczne od 2009 r., które zmieniały się w czasie, wykazały niewielką różnicę. Wskazywało to, że wewnętrzna rotacja rdzenia została zawieszona.

„Pokazujemy zaskakujące obserwacje, które wskazują, że wewnętrzny rdzeń prawie zatrzymał swoją rotację w ostatniej dekadzie i może doświadczać odwrócenia” – napisali w badaniu.

„Kiedy spojrzysz na dekadę między 1980 a 1990 rokiem, zobaczysz wyraźną zmianę, ale kiedy spojrzysz na lata 2010–2020, nie zobaczysz zbyt wielu zmian” – dodał Song.

Wirowanie rdzenia wewnętrznego jest napędzane przez pole magnetyczne generowane w rdzeniu zewnętrznym i równoważone grawitacyjnymi efektami płaszcza. Wiedza o tym, jak obraca się wewnętrzny rdzeń, może rzucić światło na interakcję tych warstw i inne procesy w głębi Ziemi.

Jednak szybkość tego cyklu i to, czy się zmienia, jest dyskusyjna, powiedział Hrvoje Tkalcic, geofizyk z Australian National University, który nie był zaangażowany w badania.

„Wewnętrzny rdzeń nie zatrzymał się całkowicie” – powiedział. Odkryciem badania jest to, że wewnętrzny rdzeń jest teraz bardziej zsynchronizowany z resztą planety niż dziesięć lat temu, kiedy obracał się nieco szybciej – powiedział.

– Nie stało się nic katastrofalnego – dodał.

Opierając się na swoich obliczeniach, Chang i Yang argumentują, że niewielka nierównowaga sił elektromagnetycznych i grawitacyjnych może spowolnić i odwrócić rotację wewnętrznego jądra. Uważają, że jest to część siedmioletniego cyklu, a punkt zwrotny przed tym, który odkryli w latach 2009/2010, nastąpił na początku lat 70.

Tkalcic, autor książki „The Earth’s Inner Core: Revealed by Observational Seismology”, powiedział, że „analiza danych w badaniu jest dobra”. Jednak wyniki badania „należy traktować z ostrożnością”, ponieważ „potrzeba więcej danych i innowacyjnych metod, aby rzucić światło na ten interesujący problem”.

Chang i Yang zgadzają się, że potrzebne są dalsze badania.

Eksploracja jądra Ziemi

Tkalcic, który poświęca cały rozdział swojej książki wewnętrznej rotacji rdzenia, sugeruje, że wewnętrzne jądro obraca się co 20 do 30 lat, a nie 70 proponowanych w ostatnich badaniach. Wyjaśnił, dlaczego występują takie wahania i dlaczego tak trudno jest zrozumieć, co dzieje się we wnętrzu planety.

„Obiekty naszych badań są zakopane tysiące kilometrów pod naszymi stopami” – powiedział.

„Używamy metod wnioskowania geofizycznego, aby wnioskować o wewnętrznych właściwościach Ziemi i powinniśmy być ostrożni, dopóki bardziej dyscyplinarne odkrycia nie potwierdzą naszych hipotez i ram koncepcyjnych” – wyjaśnił.

„Można pomyśleć o sejsmologach, takich jak lekarze, badający narządy wewnętrzne ciał pacjentów przy użyciu niedoskonałego lub ograniczonego sprzętu. Tak więc, pomimo postępu, nasz obraz wewnętrznej Ziemi jest wciąż niewyraźny, a my wciąż jesteśmy w fazie odkrywania”.

×

Najnowsze historie naukowe