Внутрішнє ядро ​​Землі може зараз перебувати в процесі зміни напрямку

Мало хто з нас замислюється про те, що Земля обертається, доки якийсь раптовий рух, землетрус чи виверження вулкана не приведе нас до тями. Геологи, однак, трохи більше розбираються в динаміці нутрощів Землі, і щойно виявили, що тверде внутрішнє залізне ядро ​​Землі, яке зазвичай обертається в розплавленій зовнішній оболонці майже без тертя, схоже, сповільнилося до зупинки. Перш ніж хтось запанікує та шукатиме копію жахливого науково-фантастичного фільму 20-річної давнини, який передбачає таку подію в надії надихнути на вирішення, це не перший запис такої події. Це навіть не перше в новітній історії.

«Ми показуємо дивовижні спостереження, які вказують на те, що внутрішнє ядро ​​майже припинило своє обертання в останнє десятиліття і, можливо, переживає поворот назад у багатодесятилітніх коливаннях, з іншим поворотним моментом на початку 1970-х», — геофізики І Ян і Сяодун Сонг з Пекіну. Університет у Пекіні пишуть у своїй опублікованій статті.

Про те, що внутрішнє ядро ​​Землі обертається відносно мантії над нею, ми знали лише кілька десятиліть, оскільки це було підтверджено в 1996 році Сонгом і його колегою-сейсмологом Полом Річардсом з Колумбійського університету. До їхньої роботи ідея про те, що внутрішнє ядро ​​Землі обертається окремо від решти планети, була недоведеною теорією, передбаченою недоведеною моделлю магнітного поля Землі. Відтоді вчені намагалися з’ясувати – на відстані 5100 кілометрів (або 3170 миль) – наскільки швидко чи повільно обертається внутрішнє ядро.

Спочатку вважалося, що внутрішнє ядро ​​робить повний оборот кожні 400 років, керуючись електромагнітним крутним моментом і врівноваженим гравітаційним тяжінням. Але незабаром інші вчені висунули теорію, що він обертається набагато повільніше, для повного обертання потрібно 1000 років або більше. Швидкість цього обертання та те, чи вона змінюється, досі обговорюються. Проте внутрішнє ядро ​​продовжує свій веселий шлях, не підозрюючи про бурхливі дебати вище.

Зважившись, Сонг повернувся до того самого методу, який він і Річардс використовували для висновку, що внутрішнє ядро ​​обертається. У 1996 році дует відстежував показання сейсмічних хвиль від повторюваних землетрусів, які називаються дублетами, які проходили через внутрішнє ядро, від південної Атлантики до Аляски, між 1967 і 1995 роками.

Якби внутрішнє ядро ​​не рухалося, ударні хвилі мали б пройти той самий шлях. Але Сонг і Річардс показали, що сейсмічні хвилі стали на частки секунди швидшими з 1960-х до 1990-х років. Тепер, у новому дослідженні з Янгом, Сонг переглянув ці старі дані, порівнявши їх із більш пізніми моделями майже ідентичних сейсмічних хвиль, які свідчать про те, що внутрішнє ядро ​​сповільнилося до зупинки – і, можливо, навіть повертається назад. Вони виявили, що приблизно з 2009 року шляхи, які раніше демонстрували значну часову зміну, мало змінилися, оскільки сейсмічні хвилі проходили через ядро ​​та виходили з іншого боку. Будь-яка різниця в часі зникла.

«Ця глобально узгоджена закономірність свідчить про те, що обертання внутрішнього ядра нещодавно призупинилося», — пишуть Янг і Сонг.

Крім того, схоже, що ця недавня зупинка внутрішнього ядра пов’язана зі зміною обертання, кажуть Ян і Сонг, тверда залізна сфера ковзає назад в іншу сторону як частина семидесятилітнього коливання.

Виходячи з їхніх розрахунків, невеликого дисбалансу електромагнітних і гравітаційних сил було б достатньо, щоб уповільнити, а потім змінити обертання внутрішнього ядра, як спостерігалося.

Не все дослідники зазначають, що семидесятирічне перемикання збігається з іншими періодичними змінами, які спостерігаються на поверхні Землі, у тривалості дня та магнітному полі, обидва з яких мають періодичність від шести до семи десятиліть. Десятилітні моделі спостережень за кліматом, глобальної середньої температури та підвищення рівня моря також, здається, дивним чином узгоджуються.

Для Янга і Сонга це часте, повільне, ледь помітне коливання, яке коливається туди-сюди кожні 60-70 років, здається, вказує на «резонансну систему в різних шарах Землі» – так, ніби вся планета гуде під одну мелодію.

Оскільки вважається, що внутрішнє ядро ​​Землі динамічно пов’язане з її зовнішніми шарами, пов’язане із зовнішнім ядром електромагнітним зв’язком і пов’язане з мантією силами тяжіння, дослідження також може допомогти нам зрозуміти, як процеси, що відбуваються глибоко всередині нашої планети, впливають на її поверхню – тонка кора, на якій ми живемо, сидячи на вершині закрученого внутрішнього середовища.

«Ці спостереження свідчать про динамічну взаємодію між шарами Землі, від найглибших глибин до поверхні», — підсумовують Янг і Сонг.