Другое исследование предполагает, что внутреннее ядро ​​Земли может замедлять свое вращение

Новое исследование подтверждает идею о том, что внутреннее ядро ​​Земли замедляет свое вращение, хотя и продолжает вращаться в том же направлении, что и планета.

Единственный способ узнать это лично — это совершить настоящее Путешествие к центру Земли— однако на данный момент новое исследование предполагает, что внутреннее ядро ​​нашей планеты может вращаться медленнее, чем раньше.

Внутреннее ядро ​​Земли, сплошной шар из железа и никеля, размером около 70 процентов от размера Луны, вращается вместе с остальной частью планеты, но ученые не пришли к единому мнению о том, может ли оно вращаться немного медленнее, быстрее или с такой же скоростью по сравнению с внешними слоями. Исследование, опубликованное в июне в журнале Природаиспользует сейсмические волны для подкрепления идеи о том, что внутреннее ядро ​​вращается то быстрее, то медленнее, чем земная кора.

Подобные изменения во вращении внутреннего ядра могут оказать небольшое влияние на магнитное поле Земли и могут, хотя и незначительно, изменить продолжительность дня на поверхности.

Внутреннее ядро ​​— это «планета внутри планеты, поэтому то, как оно движется, очевидно, очень важно», — сказал Сяодун Сун, сейсмолог из Пекинского университета в Китае. Газета «Нью-Йорк ТаймсРобин Джордж Эндрюс в прошлом году.

Слои Земли

Иллюстрация внутреннего строения планеты.

Но ученые изо всех сил пытаются определить особенности движения внутреннего ядра. Споры о том, вращается ли сердце планеты иначе, чем остальная часть Земли, возобновились в январе 2023 года после того, как Сон и другие предложили в Природа Геонауки что вращение ядра колеблется в 70-летнем цикле, чередуясь между опережением и отставанием вращения планеты каждые 35 лет. По словам этих исследователей, последний переход от более быстрого к более медленному, чем внешняя часть Земли, произошел около 15 лет назад.

«Эта статья показывает, что доказательства (более быстрого) вращения были убедительны до 2009 года и в основном отмирали в последующие годы». Пол Ричардс, сейсмолог из Колумбийского университета, который не принимал участия ни в одной из статей, рассказал Вашингтон Пост‘s Кэролин Й. Джонсон в 2023 году.

Однако не все ученые, изучающие внутреннюю часть планеты, согласились с этим. Дундун Тянь, сейсмолог из Китайского университета геологических наук, и Ляньсин Вэнь, геофизик из Университета Стоуни-Брук, написали в комментарии журналу Письма о геофизических исследованиях что колебания на поверхности внутреннего ядра могли бы объяснить наблюдаемые изменения, даже если бы его вращение было постоянным.

Теперь новое исследование подтверждает выводы прошлогодней работы, предполагая, что внутреннее ядро ​​замедляет свою скорость примерно с 2008 года, и это подпитывает дальнейшие дебаты о природе центра Земли.

Исследователи не имеют возможности напрямую наблюдать за внутренними слоями планеты, поэтому они вместо этого полагаются на отслеживание энергии, высвобождаемой землетрясениями. Эти сейсмические события генерируют волны энергии, которые проходят через земную кору, мантию и ядро.

Траектория землетрясения

Путь сейсмических волн, прослеженный исследователями от Южных Сандвичевых островов (SSI) до сейсмометров на севере Северной Америки. Врезное изображение в левом нижнем углу показывает пути сейсмических волн через внутреннее ядро ​​(IC), внешнее ядро ​​(OC) и мантию внутри планеты.

Чтобы увидеть эти волны, геологи используют инструмент, называемый сейсмометром, для записи сотрясений поверхности Земли, вызванных землетрясением. Инструмент производит колебания на линейном графике, которые они называют волновыми формами. Исследователи поняли, что если они отследят волновые формы сейсмических волн, которые прошли по одному и тому же пути через центр Земли в разные годы, они смогут увидеть, как внутренняя структура планеты развивается с течением времени.

Для исследования они наблюдали закономерности в формах волн от 121 землетрясения, которые произошли на Южных Сандвичевых островах около Антарктиды с 1991 по 2023 год. Они были зарегистрированы сейсмометром на Аляске после прохождения через недра Земли. Если внутреннее ядро ​​вращается с другой скоростью, чем слои над ним, то повторяющиеся сейсмические волны должны были проходить через разные области внутреннего ядра в течение 32-летнего периода, что приводило к различиям в обнаруженных формах волн, даже если они проходят по одному и тому же общему пути через планету, согласно Новости науки«Никк Огаса.

Но если бы внутреннее ядро ​​меняло свою скорость циклически, некоторые из этих волновых форм повторялись бы. И, конечно же, команда смогла сопоставить более 25 шаблонов до и после 2008 года, показав симметрию, которая, по их словам, объясняется недавним замедлением скорости внутреннего ядра.

«Когда я впервые увидел сейсмограммы, намекавшие на это изменение, я был озадачен», — говорит в своем заявлении соавтор исследования Джон Видейл, ученый-геолог из Университета Южной Калифорнии. «Но когда мы обнаружили еще два десятка наблюдений, указывающих на ту же закономерность, результат был неизбежен. Внутреннее ядро ​​замедлилось впервые за многие десятилетия».

Но не все в этом убеждены. Вэнь рассказывает Новости науки что даже с новым исследованием «ничего не изменилось» — он утверждает, что расширение и сжатие поверхности внутреннего ядра достаточно значительны, чтобы объяснить закономерности, наблюдаемые в волновых формах.

Подобные дебаты, как правило, поляризуют научное сообщество. Но Хрвое Ткалчич, геофизик из Австралийского национального университета, который не принимал участия в исследовании, говорит Новости науки «весьма вероятно, что истина где-то посередине». Чтобы попытаться понять недостижимые глубины недр Земли, ученые склонны делать множество предположений, говорит он. «Нам нужно больше данных, чтобы найти окончательную истину».