Badanie wskazuje, że wewnętrzne jądro Ziemi mogło przestać się obracać i mogło się odwrócić

Szacowany czas czytania: 3-4 minuty

ATLANTA — Nowe badania wykazały, że rotacja wewnętrznego jądra Ziemi mogła się zatrzymać i zmierzać w przeciwnym kierunku.

Ziemia składa się ze skorupy, płaszcza oraz rdzenia wewnętrznego i zewnętrznego. Stały rdzeń wewnętrzny leży około 3200 mil pod skorupą ziemską i jest oddzielony od półstałego płaszcza ciekłym rdzeniem zewnętrznym, co pozwala wewnętrznemu rdzeniowi obracać się z inną prędkością niż sama Ziemia.

Przy promieniu około 2200 mil jądro Ziemi jest mniej więcej wielkości Marsa. Składa się głównie z żelaza i niklu i zawiera około jednej trzeciej masy Ziemi.

W artykule opublikowanym w poniedziałek w czasopiśmie Nature Geoscience, Yi Yang, współpracownik naukowy z Uniwersytetu Pekińskiego i Xiaodong Song, profesor katedry na Uniwersytecie Pekińskim, badali fale sejsmiczne pochodzące z trzęsień ziemi, które przeszły przez wewnętrzne jądro Ziemi wzdłuż podobnych trajektorii od lat 60. XX wieku, aby wywnioskować, jak szybko obraca się planeta.

Powiedzieli, że to, co znaleźli, było nieoczekiwane. Od 2009 r. zapisy sejsmiczne, które wcześniej zmieniały się w czasie, wykazały niewielką zmienność. Powiedzieli, że wskazuje to na zatrzymanie rotacji wewnętrznego rdzenia.

„Dokonujemy zaskakujących obserwacji, że wewnętrzny rdzeń prawie przestał się obracać w ostatniej dekadzie i może się odwracać” – napisali w badaniu.

„Kiedy patrzysz na dekadę między 1980 a 1990 rokiem, widzisz oczywiste zmiany, ale kiedy patrzysz na lata 2010–2020, nie widzisz zbyt wielu zmian” – dodał Song.

Rotacja wewnętrznego jądra jest napędzana przez pole magnetyczne generowane w zewnętrznym jądrze i równoważona grawitacyjnymi efektami płaszcza. Wiedza o tym, jak obraca się wewnętrzne jądro, może rzucić światło na interakcję tych warstw i innych procesów głęboko w Ziemi.

Jednak prędkość tej rotacji i to, czy jest zmienna, jest przedmiotem debaty, powiedział Hrvoje Tkalczyk, geofizyk z Australian National University, który nie był zaangażowany w badania,

„Wewnętrzny rdzeń nie zatrzymuje się całkowicie” – powiedział. Powiedział, że wyniki badań „oznaczają, że wewnętrzny rdzeń jest teraz bardziej zsynchronizowany z resztą planety niż dziesięć lat temu, kiedy obracał się nieco szybciej”.

„Nic nie jest katastrofalne” – dodał.

Song i Yang argumentują, że na podstawie ich obliczeń niewielka nierównowaga sił elektromagnetycznych i grawitacyjnych może spowolnić, a nawet odwrócić rotację wewnętrznego jądra. Uważają, że jest to część siedmioletniego cyklu, a punkt zwrotny poprzedzający ten, który wykryli w swoich danych z lat 2009/10, miał miejsce na początku lat siedemdziesiątych.

„Analiza danych w badaniu jest solidna” – powiedział Tkalcik, autor Earth’s Inner Core: Detection of Observed Earthquakes. Jednak wyniki badania „należy traktować z ostrożnością”, ponieważ „potrzeba więcej danych i innowacyjnych metod, aby rzucić światło na ten intrygujący problem”.

Song i Yang zgodzili się, że potrzebne są dalsze badania.

Badanie jądra Ziemi

Tkalcic, który poświęca cały rozdział swojej książki krążeniu wewnętrznego rdzenia, zasugerował, że cykl wewnętrznego rdzenia występuje co 20 do 30 lat, zamiast siedemdziesięciu sugerowanych w ostatnim badaniu. Wyjaśnił, dlaczego występują takie różnice i dlaczego tak trudno jest zrozumieć, co dzieje się w wewnętrznych regionach planety.

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

Wyjaśnił: „Używamy metod wnioskowania geofizycznego do wnioskowania o wewnętrznych cechach Ziemi i należy zadbać o interdyscyplinarne wyniki, aby potwierdzić nasze hipotezy i ramy koncepcyjne”.

„Można pomyśleć o sejsmologach takich jak lekarze, którzy badają narządy wewnętrzne ciał pacjentów za pomocą niedoskonałego lub ograniczonego sprzętu. Tak więc, pomimo postępu, nasz obraz wnętrza Ziemi jest nadal mglisty, a my wciąż jesteśmy w fazie odkrywania”.

×

Najnowsze historie naukowe