Можливо, внутрішнє ядро ​​Землі змінює своє обертання, – вчені

Такий поворот може здатися дивним, але навряд чи матиме глибокий вплив на життя.

Внутрішнє ядро ​​Землі, можливо, тимчасово припинило обертатися відносно мантії та поверхні, повідомляють дослідники в журналі Nature Geoscience від 23 січня . Тепер напрямок обертання внутрішнього ядра може змінитися на зворотний — це частина приблизно 70-річного циклу, який може вплинути на тривалість земних днів і її магнітне поле — хоча деякі дослідники налаштовані скептично.

«Ми бачимо переконливі докази того, що внутрішнє ядро ​​оберталося швидше, ніж поверхня, [але] приблизно до 2009 року воно майже зупинилося», — каже геофізик Сяодун Сонг з Пекінського університету в Пекіні. «Зараз він поступово рухається в протилежному напрямку».

Такий кардинальний поворот може здатися дивним, але Земля нестабільна. Проривайте кору, що постійно змінюється, і ви потрапите в титанічну мантію , де гігантські масиви гірських порід в’язко течуть протягом мільйонів років, інколи піднімаючись, щоб зруйнувати поверхню кори. Пориньте глибше, і ви досягнете рідкого зовнішнього ядра Землі. Тут циркулюючі потоки розплавлених металів створюють магнітне поле нашої планети. А в центрі цього розплаву ви знайдете тверду металеву кулю, що обертається, приблизно на 70 відсотків шириною з місяць.

Це внутрішнє ядро . Дослідження показали, що це тверде серце може обертатися в рідкому зовнішньому ядрі під впливом магнітного моменту зовнішнього ядра. Дослідники також стверджують, що величезне гравітаційне тяжіння мантії може гальмувати обертання внутрішнього ядра, змушуючи його коливатися.  

Докази флуктуаційного обертання внутрішнього ядра вперше з’явилися в 1996 році . Геофізик Пол Річардс з обсерваторії Землі Ламонт-Догерті Колумбійського університету в Палісейдс, штат Нью-Йорк, і Сонг, яка тоді також була в Ламонт-Доерті, повідомили, що протягом трьох десятиліть сейсмічним хвилям від землетрусів знадобилася різна кількість часу, щоб подолати тверде серце Землі.

Дослідники зробили висновок, що внутрішнє ядро ​​обертається з іншою швидкістю, ніж мантія та кора, що спричиняє різницю в часі. Планета обертається приблизно на 360 градусів за день. На основі своїх розрахунків дослідники підрахували, що внутрішнє ядро ​​в середньому обертається приблизно на 1 градус на рік швидше, ніж решта Землі.

Але інші дослідники поставили під сумнів цей висновок, припускаючи, що ядро ​​обертається повільніше, ніж оцінюють Сонг і Річардс, або взагалі не обертається інакше.  

У новому дослідженні під час аналізу глобальних сейсмічних даних, починаючи з 1990-х років, Сонг і геофізик І Янг, також з Пекінського університету, зробили дивовижне спостереження.

До 2009 року сейсмічні хвилі, породжені послідовністю та парами повторюваних землетрусів — відомих як мультиплети та дублети — проходили через внутрішнє ядро ​​з різною швидкістю. Це вказує на те, що хвилі від повторюваних землетрусів перетинають різні частини внутрішнього ядра, і що внутрішнє ядро ​​обертається з іншою швидкістю, ніж решта Землі, що узгоджується з попередніми дослідженнями Сонга.

Але приблизно в 2009 році різниця в часі подорожі зникла. Це свідчить про те, що внутрішнє ядро ​​перестало обертатися відносно мантії та кори, каже Ян. Після 2009 року ці відмінності повернулися, але дослідники зробили висновок, що хвилі перетинають частини внутрішнього ядра, що свідчить про те, що воно тепер обертається в протилежному напрямку відносно решти Землі.

Потім дослідники вивчили записи дублетів землетрусів на Алясці, датовані 1964 роком. Хоча внутрішнє ядро, здавалося, стабільно оберталося більшу частину цього часу, схоже, воно знову змінило обертання на початку 1970-х років, кажуть дослідники.

Сонг і Ян прийшли до висновку, що внутрішнє ядро ​​може коливатися з періодичністю приблизно 70 років, змінюючи напрямки приблизно кожні 35 років. Оскільки внутрішнє ядро ​​гравітаційно пов’язане з мантією та магнітно – із зовнішнім ядром, дослідники кажуть, що ці коливання можуть пояснити відомі 60-70-річні коливання тривалості земних днів і поведінку магнітного поля планети. Однак потрібно більше роботи, щоб визначити, які механізми можуть бути відповідальними.

Але не всі дослідники беруть участь. Янг і Сонг «визначили цей останній 10-річний період, [який] мав меншу активність, ніж раніше, і я думаю, що це, ймовірно, достовірно», — каже геофізик Джон Відейл з Університету Південної Каліфорнії в Лос-Анджелесі, який не брав участі в дослідженні. дослідження. Але крім цього, каже Відейл, все стає суперечливим.

У 2022 році він і його колега повідомили, що сейсмічні хвилі від ядерних випробувань показують, що внутрішнє ядро ​​може змінювати своє обертання приблизно кожні три роки. Тим часом інші дослідники припустили, що внутрішнє ядро ​​взагалі не рухається. Натомість, кажуть вони, зміни у формі внутрішньої поверхні ядра можуть пояснити різницю в часі проходження хвиль.

Майбутні спостереження, ймовірно, допоможуть розкрити розбіжності між цими дослідженнями, каже Відале. На даний момент його нібито хтонічний застій не турбує. «Цілком імовірно, це не має відношення до життя на поверхні, але насправді ми не знаємо, що відбувається», — каже він. «Ми повинні розібратися».

Leave a Reply

spot_img