Спряло ли е необичайното си въртене вътрешното ядро на Земята?

Китайски учени анализираха сеизмични данни и заключиха, че вътрешното ядро ​​на Земята е "спряло супервъртенето“ още през 2009 г., пише Александра Вице за Nature. Това твърдение доведе до спорове за влиянието на земното ядро ​​върху процесите, протичащи на планетата.

В недрата на земята на дълбочина от няколко хиляди километра могат да възникнат много мистериозни процеси. Според много учени вътрешното ядро ​​на Земята се върти по-бързо от останалата част на планетата. Въпреки това, според едно проучване, някъде през последното десетилетие, вътрешното ядро ​​изглежда е спряло да прави това.

"Бяхме много изненадани“, казаха сеизмолозите И Ян и Сяодун Сун от Пекинския универистет, публикували своите изводи в списание Nature Geoscience.

Получените резултати ще хвърлят светлина върху много мистерии на земните дълбини, включително ще помогнат да се отговори на въпроса за ролята, която вътрешното ядро ​​играе в поддържането на магнитното поле на Земята, както и ефекта, който има върху скоростта на въртене на нашата планета и в резултат на това - за продължителността на деня. Но изводите, направени от авторите на изследването, са само последната връзка в дълга верига от опити да се обясни необичайното въртене на вътрешното ядро ​​на Земята и може би не последната точка по този въпрос.

"Винаги ми се струва, че сме на път да разберем", казва сеизмологът Джон Видейл от Университета на Южна Калифорния в Лос Анджелис. "Но не съм напълно сигурен."

Тайните на земните недра

Учените установиха самия факт на съществуването на вътрешното ядро ​​на Земята през 1936 г., след като бяха изследвани особеностите на разпространението на сеизмичните вълни в дебелината на нашата планета. Промените в скоростта на вълната показват факта, че земното ядро ​​(широчината му е около 7 хиляди километра) включва твърдо вътрешно ядро, предимно желязо, и обвивка, която се състои от течно желязо и някои други елементи. Тъй като желязото, присъстващо във външното ядро, кристализира върху повърхността на вътрешното ядро, плътността на течната обвивка се променя, което води до конвективни движения, които поддържат магнитното поле на Земята.

Течното външно ядро ​​по същество разделя вътрешното ядро ​​с диаметър 2400 km от останалите вътрешни слоеве на Земята; поради тази причина вътрешното ядро ​​може да се върти със собствено темпо. През 1996 г. Сън и негов колега докладваха резултатите от изследването на две земетресения, случили се в един и същ регион на Земята в продължение на три десетилетия и чиято мощност беше регистрирана от една и съща станция за наблюдение, разположена на хиляди километри от споменатия регион. От 60-те години на миналия век времето за пътуване на сеизмичните вълни, генерирани от тези земетресения, се е променило, казват учените; този факт показва, че вътрешното ядро ​​се върти по-бързо от земната мантия (мантията е слоят, който се намира над външното ядро).

В следващите проучвания учените прецизираха скоростта на това "супер въртене“ и стигнаха до извода, че вътрешното ядро ​​се върти по-бързо от мантията с около една десета от градуса на година. Но не всички се съгласиха с това заключение. В една от другите работи беше изложена хипотеза, че суперротацията се среща главно в отделни периоди (например в началото на 2000-те години) и не е непрекъснато и стабилно явление. Някои учени дори предполагат, че суперротацията изобщо не съществува и разликите във времето на пътуване на сеизмичните вълни са причинени само от физически промени на повърхността на вътрешното ядро ​​на Земята.

Миналия юни Джон Видейл и геоучен Уей Уанг от Университета на Южна Калифорния решиха да преразгледат този проблем. Използвайки данни за сеизмични вълни в резултат на ядрени опити, проведени в Съединените щати през 1969 и 1971 г., учените стигнаха до извода, че в периода между тези дати вътрешното ядро ​​на Земята се върти по-бавно от мантията - или, ако мога да кажа така че "не се върна." И едва след 1971 г., твърдят Видале и Уанг, скоростта на въртене на ядрото се ускорява и започва да се наблюдава неговото "супервъртене".

Ротационно изместване

И сега Янг и Сонг изразиха мнение, че вътрешното ядро ​​на Земята е спряло въртенето си спрямо мантията. След като проучиха информация за земетресенията, настъпили между 1995 и 2021 г., учените установиха, че суперротацията на вътрешното ядро ​​е спряла около 2009 г. Янг и Сонг откриха промени в сеизмичните данни, които са записани в различни точки на земното кълбо, което според учените показва, че промените, характеризиращи въртенето на вътрешното ядро ​​на Земята, не са просто някаква локална промяна на вътрешната повърхност на ядрото, а глобален феномен.

Въз основа на анализа на сеизмичните данни може да се заключи, че в момента се извършва процесът на забавяне на въртенето на вътрешното ядро ​​на планетата.Възможно е в този случай да има някои промени в магнитните и гравитационните сили. които причиняват въртенето на вътрешното ядро ​​на Земята. Подобни промени дават основание да се говори за връзка между вътрешното ядро ​​на планетата и геофизични явления от по-широк характер, като увеличаване или намаляване на продължителността на деня на Земята.

И все пак остават много въпроси, като например как забавянето, докладвано от Янг и Сонг, е в съответствие с факта на ускорение, докладван от други учени. Единственият изход от тази конфузна ситуация е да чакаме нови трусове. "Наличието на сеизмични данни, обхващащи дълги периоди от време, е от решаващо значение за наблюдението на сърцето на нашата планета“, обобщават Янг и Сонг.

"Просто ще трябва да изчакаме“, добавя Видал.