Вчені стверджують, що обертання внутрішнього ядра Землі сповільнилося

Вчені з Університету Південної Каліфорнії довели, що внутрішнє ядро Землі повертається назад — сповільнюється — відносно поверхні планети, як показано в новому дослідженні, опублікованому в Nature.

Рух внутрішнього ядра обговорюється науковою спільнотою протягом двох десятиліть, деякі дослідження вказують на те, що внутрішнє ядро обертається швидше, ніж поверхня планети. Нове дослідження USC надає однозначні докази того, що внутрішнє ядро почало зменшувати свою швидкість приблизно у 2010 році, рухаючись повільніше, ніж поверхня Землі.

«Коли я вперше побачив сейсмограми, які вказували на цю зміну, я був збентежений», — сказав Джон Відейл, професор кафедри наук про Землю Дорнсайфського коледжу літератури, мистецтв і наук USC. «Але коли ми виявили ще два десятки спостережень, які сигналізували про ту саму закономірність, результат був неминучий. Внутрішнє ядро сповільнилося вперше за багато десятиліть. Інші вчені нещодавно стверджували про подібні та різні моделі, але наше останнє дослідження показує, що найпереконливіша резолюція».

Відносність зворотного руху та уповільнення

Вважається, що внутрішнє ядро повертається назад і назад відносно поверхні планети через те, що рухається трохи повільніше, а не швидше, ніж мантія Землі вперше приблизно за 40 років. Порівняно зі своєю швидкістю в попередні десятиліття внутрішнє ядро сповільнюється.

Внутрішнє ядро — це тверда залізо-нікелева сфера, оточена рідким залізо-нікелевим зовнішнім ядром. Приблизно розміром з Місяць, внутрішнє ядро знаходиться на глибині понад 3000 миль під нашими ногами, і це є проблемою для дослідників: його неможливо відвідати чи побачити. Вчені повинні використовувати сейсмічні хвилі землетрусів, щоб створити візуалізацію руху внутрішнього ядра.

Дослідження підтверджує, що обертання внутрішнього ядра Землі сповільнилося — Шляхи сейсмічних променів і місця подій. a, Траси променів PKIKP і PKP від області джерела SSI до двох масивів (ILAR і YKA). Вибрана область IC із типовою зоною Френеля 1,5 Гц позначена пунктирними колами з центром у точках проколу PKIKP на ICB. На вставці траєкторії променів PKP (PKP(AB) і PKP(BC)), PKiKP(CD) і PKIKP(DF). b, Карта регіону SSI з розташуванням джерел, розфарбованими глибиною фокусу. Авторство: *Nature* (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-07536-4

Новий погляд на повторюваний підхід

Відале та Вей Ван з Китайської академії наук використовували хвилі та повторювані землетруси на відміну від інших досліджень. Повторювані землетруси – це сейсмічні явища, які відбуваються в одному й тому самому місці та створюють ідентичні сейсмограмми.

У цьому дослідженні дослідники зібрали та проаналізували сейсмічні дані, зареєстровані навколо Південних Сандвічевих островів від 121 повторюваних землетрусів, що сталися між 1991 і 2023 роками. Вони також використали дані подвійних радянських ядерних випробувань між 1971 і 1974 роками, а також повторних французьких і американських випробувань. ядерні випробування з інших досліджень внутрішнього ядра.

Відейл сказав, що уповільнення швидкості внутрішнього ядра було викликано збовтуванням зовнішнього ядра з рідкого заліза, яке оточує його, яке генерує магнітне поле Землі, а також гравітаційними силами щільних областей скелястої мантії, що лежить вище.

Вплив на поверхню Землі

Про наслідки цієї зміни у русі внутрішнього ядра для поверхні Землі можна лише припускати. Відейл сказав, що зворотне відстеження внутрішнього ядра може змінити тривалість дня на частки секунди: «Це дуже важко помітити, приблизно тисячну частку секунди, майже втрачене в шумі бурхливих океанів і атмосфери.»

Майбутні дослідження вчених USC прагнуть скласти траєкторію внутрішнього ядра ще більш детально, щоб точно визначити, чому воно зміщується.

«Танець внутрішнього ядра може бути навіть більш жвавим, ніж ми знаємо досі», — сказав Відейл.