Внутрішнє ядро Землі, як вважають вчені, являє собою кулю радіусом понад 1200 км, що складається в основному із заліза, яке розташоване в серці нашої планети, більш ніж на 5000 км нижче її поверхні. Нове дослідження, засноване на десятиліттях сейсмічних записів, показує, що внутрішнє ядро сповільнилося в 2009 році. Крім того, воно, можливо, почало обертатися в протилежному напрямку, ніж раніше.
Прийнято вважати, що ядро Землі являє собою кулю радіусом майже 3500 км. Складається в основному з залізо-нікелевих сплавів, але може містити домішки сірки, кремнію або калію. Дослідники виділяють три структури, що входять до складу ядра Землі: рідке зовнішнє ядро, внутрішнє ядро та перехідну зону між ними – розрив Лемана. Внутрішнє ядро Землі вільно обертається в оточенні моря розплавленого заліза, зовнішнього ядра. Конвекційні потоки в земному ядрі створюють геодинамо, завдяки якому наша планета оточена і захищена магнітним полем. Над ядром розташована земна мантія, і лише поверх неї — кора нашої планети, на якій ми живемо.
Рекорд глибини буріння встановлено в Росії, де пробурена Кольська свердловина, глибина якої досягла понад 12 км. Більш глибоке свердління здається неможливим через високу температуру та тиск, які могли б зруйнувати стіни. Тому записи сейсмічних хвиль використовують для вивчення нашої планети. Шлях і швидкість їх поширення можуть багато розповісти про склад і швидкість обертання ядра Землі.
Нові дослідження показують, що ядро значно сповільнилося десяток років тому і тепер, можливо, обертається в протилежному напрямку поверхні планети. Таке уповільнення може вплинути на всю Землю і зробити дні коротшими, але менш ніж на секунду. Це явище також може вплинути на рівень моря і зміну клімату, вказують автори публікації, яка з’явилася в журналі “Nature Geoscience”.
Обертання сповільнюється
Автори дослідження І Ян і Сяодун Сонг з Інституту геофізики Пекінського університету прагнули краще зрозуміти поведінку внутрішнього ядра Землі. Для цього вони вивчили сейсмічні записи понад 200 землетрусів, які сталися на Південних Сандвічевих островах з 1960-х років.
Аналіз ударів показав, що в 2009 році внутрішнє ядро Землі сповільнило своє обертання. З тих пір його обертання досить повільне в порівнянні з земною корою. Вчені також помітили, що внутрішнє ядро, схоже, обертається на захід, тобто в протилежному напрямку до решти Землі.
Подібне сповільнення спостерігалося ще в 1970-х роках. Сонг вважає, що це може вказувати на існування внутрішнього циклу коливань ядра, який триває близько 70 років, при цьому ядро обертається в одному напрямку протягом перших 35 років, потім сповільнюється, зупиняється і починає знову, повернувшись в іншу сторону. Однак для підтвердження цієї гіпотези необхідні подальші дослідження.
Результати можуть допомогти пролити більше світла на багато таємниць внутрішньої частини Землі, зокрема на те, яку роль відіграє внутрішнє ядро у підтримці магнітного поля планети та як воно впливає на швидкість обертання всієї планети – і, отже, на тривалість дня.
Дослідження внутрішнього ядра Землі
Рідке зовнішнє ядро по суті відокремлює внутрішнє ядро від решти планети, дозволяючи внутрішньому ядру обертатися у власному темпі. У 1996 році група вчених, включаючи Сонга, повідомила, що протягом трьох десятиліть вони аналізували землетруси, які виникли в тому самому регіоні та енергію яких фіксувала одна і та ж станція моніторингу. Дослідники виявили, що з 1960-х років час проходження сейсмічних хвиль від цих землетрусів змінився. На думку дослідників, це означало, що внутрішнє ядро обертається швидше, ніж мантія планети.
Минулого року Джон Відейл і Вей Ван, обидва з Університету Південної Каліфорнії в Лос-Анджелесі, використовуючи дані про сейсмічні хвилі, викликані ядерними вибухами в США в 1969 і 1971 роках, повідомили, що в ті роки внутрішнє ядро Землі оберталося повільніше. ніж мантія. За їхніми словами, після 1971 року воно тільки прискорилося.
У новому аналізі Ян і Сонг кажуть, що внутрішнє ядро майже перестало обертатися відносно мантії. Дослідники вивчали землетруси в основному з 1995 по 2021 рік і виявили, що обертання внутрішнього ядра майже припинилося приблизно в 2009 році. Янг і Сонг кажуть, що ця подія також, здається, пов’язана зі зміною обертання. Виходячи з їхніх розрахунків, невеликого дисбалансу електромагнітних і гравітаційних сил було б достатньо, щоб уповільнити, а потім змінити обертання внутрішнього ядра.
