Формата на вътрешното ядро на Земята се променя: Учените

Учените, които само преди месеци потвърдиха, че вътрешното ядро на Земята неотдавна е променило посоката си на въртене, направиха ново разкритие за най-дълбоките тайни на нашата планета - те установиха промени във формата на вътрешното ядро.

Най-вътрешният слой на Земята представлява гореща, твърда метална топка, заобиколена от течно метално външно ядро. В продължение на десетилетия планетарните учени подозираха, че твърдото вътрешно ядро се е деформирало с течение на времето при въртенето си. Сега изследователите откриха първите доказателства за промени, настъпили през последните 20 години във формата на вътрешното ядро. Признаците за деформация на ядрото се появяват във вълни от земетресения, които са достатъчно силни, за да достигнат центъра на Земята.

Изследователският екип използва същите данни от земетресенията за проучване през 2024 г., за да разреши дългогодишния дебат относно въртенето на вътрешното ядро. Те установиха, че някога вътрешното ядро се е въртяло по-бързо от самата Земя. Но от около 2010 г. въртенето на твърдото вътрешно ядро се забавя. Сега то се върти назад спрямо останалата част на планетата.

Новото им изследване, публикувано в списание Nature Geoscience, се основава на това откритие, като използва данни за земетресенията, събрани от 1991 до 2023 г. Предишната работа на учените върху въртенето на ядрото им помогна да интерпретират вариациите във височината на сеизмичните вълни, определяйки ги като индикатори за промени на повърхността на вътрешното ядро, казва д-р Джон Видейл, съавтор на предишното изследване и водещ автор на новото изследване.

„Можем да сравним сигналите, които виждаме, когато вътрешното ядро се върне в същата позиция, в която е било в друг момент, и да видим дали има разлики, които не могат да се обяснят с въртенето“, казва Видале, професор по науки за Земята в Дорнсайфския колеж по литература, изкуства и науки към Университета на Южна Калифорния, пред CNN. Промените във формата на ядрото биха могли да съдържат улики за силите дълбоко в Земята, които захранват нашата магнитосфера - невидимите линии на магнитна енергия, които предпазват планетата ни от слънчевото време и смъртоносната радиация, съобщават изследователите. 

„Земята еволюира в геоложки мащаб, така че наблюдаването на промени в годишен мащаб винаги е интригуващо, тъй като подобрява разбирането ни за динамиката на вътрешното ядро“, казва д-р Йоши Миязаки, доцент в катедрата по науки за Земята и планетите в университета Рутгерс в Ню Джърси. 

„Предишни проучвания вече обсъдиха как се е променила ротацията на вътрешното ядро през последното десетилетие, а това проучване въвежда нова перспектива - промени, които не са свързани с ротацията, и добавя още едно измерение към дискусията. Вярвам, че това допълнително ще подхрани тези дебати“, казва Миязаки, който не е участвал в новото изследване, в имейл до CNN. 

 Почти научна фантастика

От всички слоеве на Земята вътрешното ядро е най-отдалечено и загадъчно. Това твърдо кълбо от желязо и никел е с размер около 70% от този на Луната, а радиусът му е около 759 мили (1221 км).

Температурите във вътрешното ядро достигат до 9800 градуса по Фаренхайт (5400 градуса по Целзий), а налягането може да достигне до 365 гигапаскала (GPa) - повече от 3 милиона пъти по-високо от средното атмосферно налягане на Земята на сушата. Въпреки че прякото наблюдение на ядрото е невъзможно, учените го изучават, като анализират промените в размера и формата на сеизмичните вълни при преминаването им през ядрото.

Земетресенията генерират два вида вълни. Първичните вълни, или Р-вълни, са първите вълни, породени от земетресението, и придвижват земята в същата посока, в която се движи вълната. Срязващите вълни, или S-вълните, са по-бавни от P-вълните и движат земята перпендикулярно на посоката на вълната.

Според новото изследване промените в амплитудата на един вид проникващи в ядрото Р вълни - PKIKP вълни - подсказват за деформации в най-плиткото ниво на вътрешното ядро. На границата, където твърдото вътрешно ядро се среща с течността на външното ядро, повърхността на сферата може да е по-пластична, отколкото на по-дълбоките нива.

„Почти научна фантастика е да си представим какво се случва на повърхността на вътрешното ядро“, казва Видале. „Това е място, което е толкова различно от нашето ежедневие, с различни времеви рамки, различни материали и невероятни сили. И все пак можем да слезем там и да научим повече за него, като просто пресеем някои от най-новите наблюдения.“ 

 Снимка: forplayday/iStockphoto/Getty Images