Изследователи от Университета на Южна Калифорния доказаха, че ядрото на Земята губи скорост

Ново проучване предоставя ясни доказателства, че вътрешното ядро ​​на Земята е започнало да се забавя около 2010 г.

Университет на Южна Калифорния Учените са открили, че вътрешното ядро ​​на Земята се забавя спрямо повърхността на планетата – феномен, който започна около 2010 г. след десетилетия на обратна тенденция. Тази голяма промяна беше разкрита чрез анализ на подробни сеизмични данни от земетресения и ядрени опити. Забавянето се влияе от динамиката на заобикалящото течно външно ядро ​​и гравитационното привличане на мантията на Земята, което може леко да повлияе на въртенето на Земята.

Динамика на вътрешното ядро

Учени от Университета на Южна Калифорния са доказали, че вътрешното ядро ​​на Земята се отдалечава – забавя – спрямо повърхността на планетата, както е показано в ново изследване, публикувано на 12 юни в списанието природа.

Научната общност отдавна обсъжда движението на вътрешното ядро, като някои изследвания предполагат, че то се върти по-бързо от повърхността на Земята. Въпреки това, последните изследвания от Университета на Южна Калифорния показват убедително, че от около 2010 г. вътрешното ядро ​​се е забавило и сега се движи с по-бавно темпо от повърхността на планетата.

„Когато за първи път видях сеизмограмите, които намекнаха за тази промяна, бях озадачен“, каза Джон Видал, професор по геонауки в USC Dornsife College of Letters, Arts and Sciences. „Но когато открихме двадесет други наблюдения, сочещи към същия модел, заключението беше неизбежно. Вътрешното ядро ​​се забави за първи път от няколко десетилетия. Други учени наскоро се аргументираха в полза на подобни и различни модели, но последното ни проучване предоставя най-убедителното решение.“

Относителен спад и забавяне

Вътрешното ядро ​​е в състояние на инверсия и прибиране спрямо повърхността на планетата поради това, че се движи малко по-бавно вместо по-бързо от мантията на Земята за първи път от около 40 години. В сравнение със скоростта си през предишните десетилетия, вътрешното ядро ​​се забавя.

Вътрешното ядро ​​е твърда топка от желязо и никел, заобиколена от външна сърцевина от течно желязо и никел. Приблизително с размера на Луната, вътрешното ядро ​​се намира на повече от 3000 мили под краката ни и представлява предизвикателство за изследователите: не може да бъде посетено или видяно. Учените трябва да използват сеизмичните вълни на земетресенията, за да създадат визуализации на движението на вътрешното ядро.

Нов подход към итеративния подход

Видал и Уей Уанг от Китайската академия на науките са използвали повтарящи се вълнови форми и земетресения за разлика от други изследвания. Повтарящите се земетресения са сеизмични събития, които се случват на едно и също място, за да се получат идентични сеизмограми.

В това проучване изследователите събраха и анализираха сеизмични данни, записани около Южните Сандвичеви острови от 121 повтарящи се земетресения, настъпили между 1991 и 2023 г. Те също така използваха данни от двойни съветски ядрени опити между 1971 и 1974 г., както и многократни френски и американски тестове. Ядрени експерименти от други изследвания на вътрешното ядро.

Видал каза, че забавянето на скоростта на вътрешното ядро ​​е причинено от люлеенето на външното ядро ​​от течно желязо, което го заобикаля, което генерира магнитното поле на Земята, в допълнение към гравитационните сили от плътните зони на покриващата скалиста мантия.

Въздействие върху земната повърхност

Ефектите от тази промяна в движението на вътрешното ядро ​​на земната повърхност могат само да се спекулират. Видал каза, че отстъплението на вътрешното ядро ​​може да промени продължителността на деня с части от секундата: „Много е трудно да се забележи, че от порядъка на хилядна от секундата, то почти се губи в шума на океаните. и атмосфера.”

Бъдещите изследвания на учени от USC се надяват да очертаят пътя на вътрешното ядро ​​по-подробно, за да разкрият точно защо се измества.

„Танцът на вътрешното сърце може да е по-жизнен, отколкото знаем досега“, каза Видал.

Справка: „Прибиране на вътрешното ядро ​​чрез отражения на сеизмични вълни“ от Wei Wang, Jun E. Фидел, Гуанинг Панг, Кийт Д. Купър и Руян Уанг, 12 юни 2024 г. природа.
doi: 10.1038/s41586-024-07536-4

Освен Видал, други автори на изследването включват Ruian Wang от Университета на Южна Калифорния Dornsife, Wei Wang от Китайската академия на науките, Guanying Pang от Cornell University и Keith Cooper от Университета на Юта.

Това изследване беше подкрепено от Националната научна фондация (EAR-2041892) и Института по геология и геофизика на Китайската академия на науките (IGGCAS-201904 и IGGCAS-202204).