Vědci z University of Southern California dokázali, že zemské jádro ztrácí rychlost

Nová studie poskytuje jasný důkaz, že vnitřní jádro Země se kolem roku 2010 začalo zpomalovat.

University of Southern California Vědci zjistili, že vnitřní jádro Země se zpomaluje vzhledem k povrchu planety, což je jev, který začal kolem roku 2010 po desetiletích opačného trendu. Tento významný posun byl odhalen analýzou podrobných seismických dat ze zemětřesení a jaderných testů. Zpomalení je ovlivněno dynamikou okolního tekutého vnějšího jádra a gravitační silou zemského pláště, která může mírně ovlivnit rotaci Země.

Dynamika vnitřního jádra

Vědci z University of Southern California prokázali, že vnitřní jádro Země se vzdaluje – zpomaluje – vzhledem k povrchu planety, jak ukazuje nový výzkum publikovaný 12. června v časopise. Příroda.

Vědecká komunita již dlouho diskutuje o pohybu vnitřního jádra, přičemž některé studie naznačují, že rotuje rychleji než zemský povrch. Nedávný výzkum z University of Southern California však přesvědčivě ukazuje, že kolem roku 2010 se vnitřní jádro zpomalilo a nyní se pohybuje pomaleji než povrch planety.

„Když jsem poprvé viděl seismogramy, které naznačovaly tuto změnu, byl jsem zmaten,“ řekl John Vidal, děkanův profesor geověd na USC Dornsife College of Letters, Arts and Sciences. „Ale když jsme našli dvacet dalších pozorování ukazujících na stejný vzorec, závěr byl nevyhnutelný. Vnitřní jádro se poprvé za několik desetiletí zpomalilo. Jiní vědci nedávno argumentovali ve prospěch podobných a odlišných modelů, ale naše nejnovější studie poskytuje nejpřesvědčivější řešení.“

Relativní pokles a zpomalení

Vnitřní jádro je ve stavu inverze a zatažení vzhledem k povrchu planety, protože se poprvé po asi 40 letech pohybuje o něco pomaleji namísto rychlejšího než zemský plášť. Ve srovnání s jeho rychlostí v předchozích desetiletích se vnitřní jádro zpomaluje.

Vnitřní jádro je pevná koule ze železa a niklu obklopená vnějším jádrem z tekutého železa a niklu. Vnitřní jádro, zhruba o velikosti Měsíce, leží více než 3 000 mil pod našima nohama a představuje výzvu pro výzkumníky: nelze jej navštívit ani prohlížet. Vědci musí použít seismické vlny zemětřesení k vytvoření vizualizací pohybu vnitřního jádra.

Nový přístup k iterativnímu přístupu

Vidal a Wei Wang z Čínské akademie věd použili na rozdíl od jiných výzkumů opakované křivky a zemětřesení. Opakovaná zemětřesení jsou seismické události, které se vyskytují na stejném místě a vytvářejí identické seismogramy.

V této studii výzkumníci shromáždili a analyzovali seismická data zaznamenaná kolem South Sandwich Islands ze 121 opakovaných zemětřesení, ke kterým došlo v letech 1991 až 2023. Použili také data z duálních sovětských jaderných testů v letech 1971 až 1974, stejně jako opakované francouzské a americké testy. Jaderné experimenty z jiných studií vnitřního jádra.

Vidal uvedl, že zpomalení rychlosti vnitřního jádra bylo způsobeno kýváním vnějšího jádra z tekutého železa, které jej obklopuje a které generuje magnetické pole Země, kromě gravitačních sil z hustých oblastí nadložního skalnatého pláště.

Dopad na zemský povrch

O účincích této změny v pohybu vnitřního jádra zemského povrchu lze pouze spekulovat. Vidal řekl, že ústup vnitřního jádra by mohl změnit délku dne o zlomky sekundy: „Je velmi obtížné si všimnout, že v řádu tisíciny sekundy se téměř ztrácí v hluku oceánů. a atmosféru.“

Budoucí výzkum vědců z USC doufá, že podrobněji zmapuje cestu vnitřního jádra, aby přesně odhalil, proč se posouvá.

„Vnitřní tanec srdce může být živější, než dosud víme,“ řekl Vidal.

Odkaz: „Vnitřní jádro zatažení odrazy seismických vln“ od Wei Wang, Jun E. Fidel, Guanying Pang, Keith D. Cooper a Ruyan Wang, 12. června 2024, Příroda.
doi: 10.1038/s41586-024-07536-4

Mezi další autory studie patří kromě Vidala Ruian Wang z University of Southern California Dornsife, Wei Wang z Čínské akademie věd, Guanying Pang z Cornell University a Keith Cooper z University of Utah.

Tento výzkum byl podpořen Národní vědeckou nadací (EAR-2041892) a Ústavem geologie a geofyziky Čínské akademie věd (IGGCAS-201904 a IGGCAS-202204).