Naujas tyrimas pateikia aiškių įrodymų, kad vidinis Žemės branduolys pradėjo lėtėti maždaug 2010 m.

Pietų Kalifornijos universitetas Mokslininkai išsiaiškino, kad Žemės vidinė šerdis lėtėja, palyginti su planetos paviršiumi. Šis reiškinys prasidėjo maždaug 2010 m., po dešimtmečius trukusios priešingos tendencijos. Šis didelis pokytis buvo atskleistas analizuojant išsamius žemės drebėjimų ir branduolinių bandymų seisminius duomenis. Lėtėjimui įtakos turi supančios skystos išorinės šerdies dinamika ir Žemės mantijos gravitacinė trauka, kuri gali nežymiai paveikti Žemės sukimąsi.

Vidinė branduolio dinamika

Pietų Kalifornijos universiteto mokslininkai įrodė, kad Žemės vidinė šerdis tolsta – lėtėja – palyginti su planetos paviršiumi, kaip rodo nauji tyrimai, paskelbti birželio 12 d. gamta.

Mokslo bendruomenė ilgą laiką diskutuoja apie vidinės šerdies judėjimą, kai kurie tyrimai rodo, kad jis sukasi greičiau nei Žemės paviršius. Tačiau naujausi Pietų Kalifornijos universiteto tyrimai įtikinamai rodo, kad maždaug nuo 2010 m. vidinė šerdis sulėtėjo ir dabar juda lėčiau nei planetos paviršius.

„Kai pirmą kartą pamačiau seismogramas, kurios užsiminė apie šį pokytį, buvau suglumęs“, – sakė USC Dornsife literatūros, menų ir mokslų koledžo geomokslų profesorius Johnas Vidalis. „Tačiau kai radome dvidešimt kitų stebėjimų, rodančių tą patį modelį, išvada buvo neišvengiama. Vidinė šerdis sulėtėjo pirmą kartą per kelis dešimtmečius. Kiti mokslininkai neseniai pasisakė už panašius ir skirtingus modelius, tačiau mūsų naujausias tyrimas rodo. įtikinamiausias sprendimas“.

Santykinis nuosmukis ir sulėtėjimas

Vidinė šerdis yra apversta ir atitraukta planetos paviršiaus atžvilgiu, nes ji pirmą kartą per maždaug 40 metų juda šiek tiek lėčiau, o ne greičiau nei Žemės mantija. Palyginti su ankstesnių dešimtmečių greičiu, vidinė šerdis lėtėja.

Vidinė šerdis yra vientisas geležies ir nikelio rutulys, apsuptas išorinės skystos geležies ir nikelio šerdies. Maždaug Mėnulio dydžio vidinė šerdis yra daugiau nei 3000 mylių žemiau mūsų kojų ir yra iššūkis tyrėjams: jo negalima aplankyti ar apžiūrėti. Mokslininkai turi naudoti seismines žemės drebėjimų bangas, kad sukurtų vidinės šerdies judėjimo vizualizacijas.

Naujas požiūris į iteracinį metodą

Vidalis ir Wei Wang iš Kinijos mokslų akademijos naudojo pasikartojančias bangų formas ir žemės drebėjimus, skirtingai nei kiti tyrimai. Pasikartojantys žemės drebėjimai yra seisminiai įvykiai, vykstantys toje pačioje vietoje, kad susidarytų identiškos seismogramos.

Šiame tyrime mokslininkai surinko ir išanalizavo seisminius duomenis, užfiksuotus aplink Pietų Sandvičo salas iš 121 pakartotinio žemės drebėjimo, įvykusio 1991–2023 m. Jie taip pat naudojo duomenis iš dvigubų sovietų branduolinių bandymų 1971–1974 m., taip pat pakartotinių prancūzų ir amerikiečių bandymų. Branduoliniai eksperimentai iš kitų vidinės šerdies tyrimų.

Vidalis teigė, kad vidinės šerdies greičio sulėtėjimą lėmė jį supančios skystos geležies išorinės šerdies siūbavimas, generuojantis Žemės magnetinį lauką, be gravitacijos jėgų iš tankių viršutinės uolinės mantijos sričių.

Poveikis Žemės paviršiui

Apie šio Žemės paviršiaus vidinės šerdies judėjimo pokyčio padarinius galima tik spėlioti. Vidalis sakė, kad vidinės šerdies atsitraukimas gali pakeisti dienos trukmę sekundės dalimis: „Labai sunku pastebėti, kad tūkstantąją sekundės dalį jis beveik pasiklysta vandenynų triukšme. ir atmosfera“.

Būsimi USC mokslininkų tyrimai tikisi išsamiau nubrėžti vidinės šerdies kelią, kad tiksliai atskleistų, kodėl ji keičiasi.

„Vidinis širdies šokis gali būti gyvybingesnis, nei žinome iki šiol“, – sakė Vidalas.

Nuoroda: „Vidinis šerdies atitraukimas pagal seisminių bangų formos atspindžius“, autorius Wei Wang, Jun E. Fidelis, Guanying Pang, Keithas D. Cooperis ir Ruyanas Wangas, 2024 m. birželio 12 d. gamta.
doi: 10.1038/s41586-024-07536-4

Be Vidalo, kiti tyrimo autoriai yra Ruian Wang iš Pietų Kalifornijos Dornsife universiteto, Wei Wang iš Kinijos mokslų akademijos, Guanying Pang iš Kornelio universiteto ir Keithas Cooperis iš Jutos universiteto.

Šį tyrimą palaikė Nacionalinis mokslo fondas (EAR-2041892) ir Kinijos mokslų akademijos Geologijos ir geofizikos institutas (IGGCAS-201904 ir IGGCAS-202204).