Zmiany w jądrze wewnętrznym Ziemi – nowe odkrycia naukowców
Siły głęboko pod ziemią deformują wewnętrzne jądro naszej planety
Ostatnie badania sejsmologiczne sugerują, że stałe jądro wewnętrzne Ziemi mogło zmienić swój kształt w ciągu ostatnich 20 lat. Analiza fal sejsmicznych wykazała różnice, które nie mogą być wyjaśnione wyłącznie zmianami w rotacji jądra. Według naukowców, może to oznaczać, że nasze rozumienie procesów zachodzących w głębi planety wymaga korekty.
Title”>Ilustracja przedstawiająca wewnętrzną strukturę Ziemi
Naukowcy podkreślają, że dalsze badania będą kluczowe dla rozwikłania tej zagadki. Szczególnie pomocne mogą być pomiary sejsmiczne z trudno dostępnych miejsc, takich jak dno oceanów, co pozwoliłoby uzyskać pełniejszy obraz tego, jak kształtuje się wnętrze naszej planety. Zrozumienie tych procesów jest istotne nie tylko z punktu widzenia nauki, ale również dla lepszego przewidywania zjawisk geofizycznych, które mogą wpływać na życie na powierzchni Ziemi.
Profesor John Vidale z Uniwersytetu Południowej Kalifornii tłumaczy, że siły magnetyczne nie tylko wpływają na rotację jądra wewnętrznego, ale mogą również powodować zmiany w jego kształcie. Wcześniejsze pomiary fal przechodzących przez jądro sugerowały, że taki proces rzeczywiście zachodzi, jednak do tej pory trudno było oddzielić wpływ rotacji od potencjalnych deformacji. Teraz naukowcy skupili się na dokładniejszych analizach tych zjawisk.
Inną możliwością jest wpływ struktur znajdujących się w dolnej części płaszcza ziemskiego, czyli warstwy między jądrem a skorupą Ziemi. Wzajemne oddziaływania tych warstw mogłyby prowadzić do stopniowej zmiany kształtu jądra w dłuższej perspektywie czasowej.
Credit”>Rostislav Zatonskiy/Alamy
Już od lat 90. modele teoretyczne oraz obserwacje fal sejsmicznych wykazywały, że jądro wewnętrzne Ziemi, składające się głównie z żelaza i niklu, obraca się niezależnie od reszty planety. Jego tempo rotacji zmienia się na przestrzeni dekad, wpływając na subtelne zmiany, jak długość dnia. Te wahania są głównie efektem oddziaływań magnetycznych generowanych przez konwekcję w płynnym jądrze zewnętrznym.
Jeśli jądro wewnętrzne pozostałoby niezmienione, wzorce fal powinny być identyczne w obu przypadkach. Jednak badania wykazały, że fale przechodzące przez jądro w różnych okresach były wyraźnie różne. To sugeruje, że zmiany w jego budowie wykraczają poza zwykłe zmiany rotacyjne. Hipoteza badaczy zakłada, że za te deformacje mogą być odpowiedzialne procesy konwekcyjne w jądrze zewnętrznym oddziałujące magnetycznie na mniej lepką krawędź jądra wewnętrznego.
Zespół badaczy przeanalizował fale sejsmiczne powstałe w wyniku 128 trzęsień ziemi, które miały miejsce w Ameryce Południowej w latach 1991-2023. Fale te były rejestrowane przez stacje pomiarowe na Alasce po przejściu przez wnętrze planety. Szczególnie interesujące okazały się 168 par fal, które przemieszczały się przez ten sam region jądra wewnętrznego, lecz w różnych latach.
Choć wyniki badań są przełomowe, nie wszyscy naukowcy są zgodni, że zmiana kształtu jądra jest jedynym logicznym wyjaśnieniem. Profesor Hrvoje Tkalčić z Australijskiego Uniwersytetu Narodowego zauważa, że różnice w falach sejsmicznych mogą wynikać również z innych procesów, takich jak zmiany w przepływach materii wewnątrz jądra, konwekcja samego jądra wewnętrznego lub erupcje stopionej materii.
