Серце Землі завмерло. Вчені встановили, що внутрішнє ядро планети перестало обертатися

Учені, які досліджують клімат, біосферу, рельєф поверхні Землі та навіть океани, досі не знають відповідей на тисячі таємниць. Та у всіх їх є перевага – об’єкти їхніх досліджень тією чи іншою мірою доступні для спостережень. А от у геологів, які досліджують ядро нашої планети, є дещо серйозніші перепони – тверде внутрішнє ядро можна вивчати лише прослуховуючи сейсмічні хвилі. Нове дослідження, опубліковане в журналі Nature, свідчить, що «серце» нашої планети перестало обертатися. MC.today із посиланням на Inverse розповідає, що може означати цей висновок.

Earth core structure. Elements of this image furnished by NASA

Внутрішнє ядро нашої планети розташоване на глибині понад 6 тисяч кілометрів під земною корою, мантією та рідким металевим зовнішнім ядром.

Вчені досліджують тверде залізне внутрішнє ядро за допомогою прослуховування сейсмічних хвиль, які проходять через нього під час землетрусів, або, як у недавньому минулому, за допомогою ядерних вибухів. За десятиліття таких сейсмічних досліджень геологи прийшли до думки, що внутрішнє ядро коливається, обертаючись у різні боки впродовж певного періоду часу.

Те, що зараз внутрішнє ядро завмерло, не віщує катастрофи, але це дивовижний висновок, який, якщо підтвердиться, може поставити вченим ще більше питань щодо того, як влаштована наша планета.

Йі Ян і Сяодон Сонг, дослідники з Пекінського університету в Китаї, розглянули сейсмічні дані 1990-х і 2000-х років, отримані внаслідок землетрусів. Вони виявили, що час виникнення цих хвиль сильно змінювався протягом багатьох років, що вказувало на те, що внутрішнє ядро рухалося. Це відображалося на характері хвиль і впливало на час руху хвиль. Але з 2009 року зміни в сейсмічних хвилях були дуже незначними, що свідчить про те, що обертання внутрішнього ядра могло призупинитися.

Після вивчення даних 1960-х і 70-х років, вони стверджують, що внутрішнє ядро може коливатися протягом 70-річного періоду, змінюючи напрямок приблизно кожні 30 років. Внутрішнє ядро оберталося в одному напрямку, зупинялося і починало обертатися в інший бік десь на початку 1970-х років. І зараз воно знову зупинилося і збирається обертатися в іншому напрямку.

«Внутрішнє ядро оберталося на схід – швидше, ніж мантія – з початку 1970-х років, і зупинилося приблизно у 2009 році, воно обертатиметься у зворотному напрямку, повільніше, ніж мантія», – розповідає Сонг журналістам в електронному листі. «Якщо модель коливань правильна, ми очікуємо, що внутрішнє ядро продовжуватиме обертатися повільніше, ніж поверхня, до середини 2040-х років».

Що це означає? Тут важливий геонауковий контекст, який полягає в тому, що внутрішнє ядро відокремлене від решти Землі та не бере участі у створенні магнітного поля планети. Саме рідке металеве зовнішнє ядро, яке постійно обертається, створює магнітне поле, тоді як рух або відсутність руху внутрішнього ядра залишається більш загадковим.

«Деякі люди стверджують, що наявність внутрішнього ядра ускладнює зміну магнітного поля. Магнітне поле змінює полярність кожні кілька мільйонів років», — каже сейсмолог Університету Південної Кароліни Джон Відейл. «Але це не впливає на щорічний рух внутрішнього ядра».

Те, що вчені знають, так це те, що і внутрішнє ядро, і мантія Землі, величезна область гарячих порід між зовнішнім ядром і корою планети, неоднорідні – іншими словами, існують області більшої та меншої маси, які створюють гравітаційні сили між дві частини нашої планети.

У червні Відейл та Вей Ван, дослідник Китайської академії наук, опублікували статтю, використовуючи дані, подібні до роботи Сонга та Яна, стверджуючи, що внутрішнє обертання ядра змінюється протягом шестирічного циклу, тобто в один бік ядро рухається три роки. Це збігається з даними багатьох інших незалежних дослідників, які показують, що тривалість днів на Землі також коливається за приблизно шестирічним циклом. У статті Відейла та Вана йдеться, що день скорочується на 0,01 мілісекунди, коли внутрішнє ядро обертається на захід відносно земної кори та мантії, і що день подовжується на 0,12 мілісекунди, коли внутрішнє ядро обертається на схід.

Виходячи з наявних даних, Відейл не може сказати тепер, хто правий щодо тривалості циклів обертання ядра.

«Це той самий вид руху, але ви не можете мати його коливання як у шестирічний, так і в 30-річний періоди», – каже Відейл.

Співавтор же нового дослідження Сонг зазначив, що в його роботі використано дані за більший проміжок часу – з 1964 по 2021 рік.

Водночас деякі вчені вважають, що внутрішнє ядро взагалі не обертається або ж обертається за зовсім іншим принципом.

У будь-якому випадку, щоб встановити істину й розкрити таємницю обертання внутрішнього ядра Землі, вченим необхідно зібрати більше даних.

«Коли ми озираємося на помилки, вони природно зникають з часом, оскільки ми вдосконалюємо речі», – каже Відейл. «Я оптиміст. Тож я думаю, що ми подивимось на ці дані й зрозуміємо, що відбувається, я б сказав, у наступні 10 років».