Внутрішнє ядро Землі сповільнює обертання з 2008 року, що сталося вперше відтоді, як ми маємо можливість його вимірювати. Зрештою, це може вплинути на обертання всієї планети, подовжуючи наші дні, але якщо ми й помітимо ці зміни, то вони, швидше за все, будуть пов’язані з геомагнітним полем.
Ядро Землі обертається в тому ж напрямку і приблизно з тією ж швидкістю, що й решта планети. Це неминуче – зрештою, все було сформовано з тієї ж самої маси матеріалу, що обертається, і між шарами продовжує відбуватися взаємодія. Однак невеликі відмінності можливі, і довгий час геологи отримували суперечливі відповіді на питання, що обертається швидше – ядро чи поверхня.
Все, що ми знаємо про ядро, включаючи його існування, походить від спостережень сейсмічних хвиль від землетрусів (і ядерних випробувань у десятиліття, коли вони були широко поширені), коли вони проходять крізь нього або відбиваються від нього.
Зміни у впливі ядра на ці хвилі були інтерпретовані як результат руху ядра відносно поверхні, так що під місцем землетрусу опиняються ділянки з більшою або меншою щільністю.
Професор Джон Відале з Університету Південної Каліфорнії порівняв дані 121 землетрусу, що сталися на Південних Сандвічевих островах між 1991 і 2023 роками, сейсмічні хвилі яких були зібрані в Північній Америці, на іншому кінці світу. Пари сейсмічних хвиль були класифіковані за схожістю, що вказує на те, що вони пройшли через однакові частини ядра.
“Ми задокументували, що багато мультиплетів демонструють форми хвиль, які змінюються, а потім повертаються в більш пізній час, щоб відповідати більш раннім подіям”, – пишуть Відале і співавтори. “Відповідні форми хвиль показують час, коли внутрішнє ядро знову займає ту ж позицію відносно мантії, що і в певний час у минулому”.
У поєднанні з попередніми дослідженнями це показує, що в 2003-2008 роках внутрішнє ядро було “супер-обертовим”, обертаючись швидше, ніж мантія і кора, так що особливо щільні ділянки обганяли місця на поверхні. Відтоді, однак, ядро “недооберталося”, рухаючись повільніше, ніж решта планети.
Ядро все ще обертається в тому ж напрямку, що й раніше, порівняно зі всесвітом в цілому, але по відношенню до поверхні воно тепер рухається назад. Ця розбіжність становить частки градуса на рік. Розбіжність між обертанням ядра і поверхні була в два-три рази меншою в цей повільніший період, ніж тоді, коли ядро випереджало мантію.
“Коли я вперше побачив сейсмограми, які натякали на цю зміну, я був спантеличений, – сказав Відале у своїй заяві. “Але коли ми знайшли ще два десятки спостережень, які вказували на ту ж саму закономірність, результат був неминучим”.
В ядрі існує величезна кількість кутового моменту, тому навіть таке невелике сповільнення, як це, вимагає прикладання величезних сил. Автори пояснюють цю зміну перемішуванням у рідкому зовнішньому ядрі, а також гравітаційною силою, що діє на ділянки мантії та кори, які є надзвичайно щільними.
Частина цього уповільненого руху з часом буде передана на поверхню, що призведе до збільшення тривалості дня. Однак, за словами Відале, це буде “дуже важко помітити, на рівні тисячних часток секунди, майже загубившись у шумі океанів і атмосфери, що вирують”.
Гравітаційне поле Землі викликане рухами в зовнішньому, а не внутрішньому ядрі. Тим не менш, може існувати певна взаємодія, і спостережувані зміни можуть бути пов’язані з непоясненими явищами, як, наприклад, те, що магнітне поле іноді змінює напрямок.
Дослідження знаходиться у відкритому доступі в журналі Nature.
