Ядро ​​Землі таємничим чином коливається кожні 8,5 років

Дивні відмінності у різних вимірах поверхні планети виявили періодичні коливання глибоко у серці Землі. Вивчаючи найдрібніші зміни тривалості земного дня і руху земних полюсів, група вчених під керівництвом вчених-геологів Ячонг Ана та Хао Діна з університету Ухань визначила, що внутрішнє ядро Землі коливається з періодичністю 8,5 років.

Це, своєю чергою, виявило нахил між внутрішнім ядром і мантією всього на 0,17 градуса, що дозволяє припустити, що внутрішнє ядро Землі щільніше у північно-західній півкулі – дивне явище, натяки на яке ми бачили у сейсмологічних даних.

Це відкриття може змінити правила гри у нашому розумінні внутрішнього устрою нашого світу. Деякі геодинамічні дослідження припускають набагато більший нахил близько 10 градусів; новий вимір дає нам новий інструмент інтерпретації поверхневих проявів поведінки у ядрі планети.

Надра Землі сповнені активності, яку ми ледве розуміємо. Ми знаємо, що наша планета багатошарова, як щелепа або сферичний листковий пиріг; і що ближче до центру він вирує і вирує розплавленим камінням і металом, які стають щільнішими і важчими, ніж глибше ви занурюєтеся.

У центрі знаходиться ядро – сфера з розплавленого металу; а в центрі ядра знаходиться внутрішнє ядро — гаряча, щільна куля з твердого заліза діаметром близько 2450 кілометрів (1520 миль), що трохи більше за розмір Плутона.

Внутрішнє ядро є серцем нашої планети у багатьох відношеннях. У міру того, як він повільно остигає і росте, воно виділяє тепло, яке, як вважають, робить значний внесок у динамо-машину, що обертається у зовнішньому ядрі.

Це обертова, конвективна рідина, що проводить, яка перетворює механічну енергію в магнітну енергію, генеруючи магнітне поле, що захищає нашу планету від радіації, атмосферних викидів і сонячного вітру. Тому вчених дуже цікавить ядро, внутрішнє ядро і всі маленькі чудасії та аномалії, які можуть вплинути на нас, маленьких людей, що метушаться на поверхні.

Оскільки ми не можемо спуститися туди, щоб виміряти її безпосередньо, нам доводиться покладатися на непрямі виміри, що ґрунтуються на тому, що ми можемо спостерігати на поверхні. Ми схильні вважати період обертання фіксованим: наша планета здійснює повний оберт кожні 23 години, 56 хвилин і 4,0916 секунди щодня в році.

Але насправді є дуже невеликі варіації, викликані змінами, що відбуваються всередині планети. Наприклад, дослідження, опубліковане минулого року, показало, що ядро Землі змінює напрямок свого обертання кожні шість років або близько того, що проявляється у зміні тривалості дня. У 2019 році група вчених під керівництвом Діна помітила іншу періодичність у русі полюсів Землі. Полюси Землі завжди рухаються дуже вираженим чином, і для цього є кілька різних причин, що призводить до досить дивної поведінки.

Але в 2019 році Ding and co. помітили невеликий, приблизно 8,7-річний рух, який, на їхню думку, міг означати коливання внутрішнього ядра Землі. Ан і Дінг продовжили це відкриття, шукаючи зміни в обертанні Землі, які підтверджують ту саму періодичність. І знайшли. Ретельно вимірюючи кожен сигнал, вони змогли скласти карту внутрішніх основних рис, які спричинять ці явища.

Вони виявили, що внутрішнє ядро ​​нахилене відносно мантії Землі на 0,17 градуса. Іншими словами, вісь обертання внутрішнього ядра та вісь обертання мантії не зовсім узгоджені. Це створює «коливання», яке, за їхніми підрахунками, становить близько 8,5 років, оскільки дві сфери обертаються навколо дещо різних осей.

Виміряні сигнали також узгоджуються з більш різкою, ніж очікувалося, зміною щільності на межі між внутрішнім ядром і зовнішнім ядром. А внутрішнє ядро, здається, має неоднорідну щільність, причому одна півкуля щільніша за іншу.