CO DZIEJE SIĘ WE WNĘTRZU ZIEMI ?

Niewielu z nas zastanawia się nad wrzącą, wirującą zawartością Ziemi, dopóki jakiś nagły ruch, trzęsienie ziemi lub erupcja wulkanu nie przywróci nam zmysłów. Geolodzy jednak nieco lepiej rozumieją dynamikę wnętrza Ziemi i właśnie odkryli, że stałe jądro wewnętrzne Ziemi, które normalnie obraca się wewnątrz stopionej, prawie pozbawionej tarcia powłoki zewnętrznej, wydaje się zwalniać do punktu zatrzymania.

Zanim ktokolwiek wpadnie w panikę i zacznie szukać kopii 20-letniego horroru sci-fi przewidującego takie wydarzenie w nadziei na zainspirowanie decyzji, nie jest to pierwszy zapis takiego zdarzenia. Nie jest to nawet pierwszy w najnowszej historii.

„Przedstawiamy zaskakujące obserwacje wskazujące na to, że wewnętrzne jądro prawie przestało się obracać w ostatniej dekadzie i być może doświadcza wielodekadowego odwrócenia chybotliwości, z kolejnym punktem zwrotnym na początku lat 70-tych” – geofizycy Yi Yang i Xiaodong Song z Pekinu. Uniwersytet Pekiński

O tym, że wewnętrzne jądro Ziemi obraca się względem znajdującego się nad nim płaszcza, wiemy dopiero od kilku dekad, co zostało potwierdzone w 1996 roku przez Songa i kolegę sejsmologa Paula Richardsa z Uniwersytetu Columbia. Przed ich pracą pomysł, że wewnętrzne jądro Ziemi obraca się oddzielnie od reszty planety, był niesprawdzoną teorią, przewidywaną przez niesprawdzony model ziemskiego pola magnetycznego.

Od tego czasu naukowcy zajmujący się Ziemią próbują ustalić – z odległości 5 100 kilometrów (lub 3 170 mil) – jak szybko lub wolno wiruje wewnętrzne jądro. Początkowo sądzono, że wewnętrzne jądro wykonuje pełny obrót co 400 lat pod wpływem momentu elektromagnetycznego i jest równoważone przez przyciąganie grawitacyjne. Jednak inni naukowcy wkrótce zasugerowali, że obraca się ono znacznie wolniej, potrzebując 1000 lat lub więcej na wykonanie jednego obrotu.

Prędkość tej rotacji i to, czy się zmienia, jest nadal przedmiotem debaty. Jednak wewnętrzne jądro kontynuuje swoją wesołą drogę, nieświadome gorącej debaty na górze.

Po ponownym zważeniu wszystkiego, Song powrócił do tej samej metody, którą on i Richards wykorzystali do stwierdzenia, że wewnętrzne jądro się obraca. W 1996 roku duet ten prześledził odczyty fal sejsmicznych z powtarzających się trzęsień ziemi, zwanych dubletami, które przechodziły przez wewnętrzne jądro od południowego Atlantyku do Alaski w latach 1967-1995. Gdyby jądro wewnętrzne nie poruszało się, fale uderzeniowe musiałyby podążać tą samą drogą.

Ale Song i Richards wykazali, że między latami 60. a 90. fale sejsmiczne przyspieszyły o ułamek sekundy. Teraz, w nowym badaniu wraz z Yangiem, Song ponownie przeanalizował te stare dane, porównując je z nowszymi wzorcami niemal identycznych fal sejsmicznych, które sugerują, że wewnętrzne jądro zwolniło, a nawet mogło się zmienić.

Odkryli, że od około 2009 roku ścieżki, które wcześniej wykazywały znaczącą zmienność czasową, pozostały praktycznie niezmienione, gdy fale sejsmiczne przechodziły przez rdzeń i wychodziły po drugiej stronie. Wszelkie różnice w czasie zniknęły.

„Ten globalnie spójny wzór sugeruje, że obrót wewnętrznego rdzenia został ostatnio zawieszony” – piszą Yang i Song.

Wydaje się również, że to niedawne wyłączenie wewnętrznego rdzenia jest spowodowane odwróceniem spinu, mówią Yang i Song, ponieważ solidna żelazna kula przesuwa się w drugą stronę jako część siedemdziesięcioletniego chybotania. Według ich obliczeń, niewielka nierównowaga sił elektromagnetycznych i grawitacyjnych wystarczyłaby, aby spowolnić, a następnie odwrócić obrót wewnętrznego jądra, jak zaobserwowano.

To jednak nie wszystko. Badacze zauważają, że 70-letni przełącznik pokrywa się z innymi okresowymi zmianami obserwowanymi na powierzchni Ziemi w długości dnia i polu magnetycznym, które mają okresowość od sześciu do siedmiu dekad. Dekadalne wzorce w obserwacjach klimatycznych, globalnej średniej temperaturze i wzroście poziomu morza również wydają się zbiegać w dziwny sposób.

Dla Yanga i Songa, to częste, powolne, subtelne chybotanie, które oscyluje tam i z powrotem co 60-70 lat, wydaje się wskazywać na „system rezonansowy w różnych warstwach Ziemi” – tak jakby cała planeta nuciła do tej samej szumiącej melodii.

Ponieważ uważa się, że wewnętrzne jądro Ziemi jest dynamicznie połączone z jej zewnętrznymi warstwami, połączone z zewnętrznym jądrem przez sprzężenie elektromagnetyczne i połączone z płaszczem przez siły grawitacyjne, badanie może również pomóc nam zrozumieć, jak procesy zachodzące w głębi naszej planety wpływają na jej powierzchnię. cienka skorupa, na której żyjemy, znajduje się na szczycie wrzącego wnętrza.

„Obserwacje te dostarczają dowodów na dynamiczną interakcję pomiędzy warstwami Ziemi, od najgłębszego wnętrza do powierzchni” – podsumowują Yang i Song.