Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Νότιας Καλιφόρνια απέδειξαν ότι ο πυρήνας της Γης χάνει ταχύτητα

Μια νέα μελέτη παρέχει σαφείς αποδείξεις ότι ο εσωτερικός πυρήνας της Γης άρχισε να επιβραδύνεται γύρω στο 2010.

Πανεπιστήμιο Νότιας Καλιφόρνια Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι ο εσωτερικός πυρήνας της Γης επιβραδύνεται σε σχέση με την επιφάνεια του πλανήτη, ένα φαινόμενο που ξεκίνησε γύρω στο 2010 μετά από δεκαετίες αντίθετης τάσης. Αυτή η σημαντική αλλαγή αποκαλύφθηκε μέσω ανάλυσης λεπτομερών σεισμικών δεδομένων από σεισμούς και πυρηνικές δοκιμές. Η επιβράδυνση επηρεάζεται από τη δυναμική του περιβάλλοντος υγρού εξωτερικού πυρήνα και τη βαρυτική έλξη του μανδύα της Γης, η οποία μπορεί να επηρεάσει ελαφρά την περιστροφή της Γης.

Δυναμική του εσωτερικού πυρήνα

Οι επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο της Νότιας Καλιφόρνια έχουν αποδείξει ότι ο εσωτερικός πυρήνας της Γης υποχωρεί – επιβραδύνεται – σε σχέση με την επιφάνεια του πλανήτη, όπως φαίνεται σε νέα έρευνα που δημοσιεύτηκε στις 12 Ιουνίου στο περιοδικό φύση.

Η επιστημονική κοινότητα έχει συζητήσει εδώ και καιρό την κίνηση του εσωτερικού πυρήνα, με ορισμένες μελέτες να υποδηλώνουν ότι περιστρέφεται πιο γρήγορα από την επιφάνεια της Γης. Ωστόσο, πρόσφατη έρευνα από το Πανεπιστήμιο της Νότιας Καλιφόρνια δείχνει οριστικά ότι από το 2010 περίπου, ο εσωτερικός πυρήνας επιβραδύνθηκε και τώρα κινείται με πιο αργό ρυθμό από την επιφάνεια του πλανήτη.

«Όταν είδα για πρώτη φορά τα σεισμογράμματα που υπαινίσσονταν αυτή την αλλαγή, συγκλονίστηκα», είπε ο John Vidal, καθηγητής γεωεπιστημών του πρύτανη στο Κολέγιο Γραμμάτων, Τεχνών και Επιστημών του USC Dornsife. “Όταν όμως βρήκαμε άλλες είκοσι παρατηρήσεις που έδειχναν το ίδιο μοτίβο, το συμπέρασμα ήταν αναπόφευκτο. Ο εσωτερικός πυρήνας είχε επιβραδυνθεί για πρώτη φορά μετά από αρκετές δεκαετίες. Άλλοι επιστήμονες υποστήριξαν πρόσφατα παρόμοια και διαφορετικά μοντέλα, αλλά η τελευταία μας μελέτη παρέχει η πιο πειστική λύση».

Σχετική πτώση και επιβράδυνση

Ο εσωτερικός πυρήνας βρίσκεται σε κατάσταση αναστροφής και συστολής σε σχέση με την επιφάνεια του πλανήτη, επειδή κινείται ελαφρώς πιο αργά αντί να είναι ταχύτερα από τον μανδύα της Γης για πρώτη φορά σε περίπου 40 χρόνια. Σε σύγκριση με την ταχύτητά του τις προηγούμενες δεκαετίες, ο εσωτερικός πυρήνας επιβραδύνεται.

Ο εσωτερικός πυρήνας είναι μια συμπαγής σφαίρα σιδήρου και νικελίου που περιβάλλεται από έναν εξωτερικό πυρήνα υγρού σιδήρου και νικελίου. Χονδρικά στο μέγεθος της Σελήνης, ο εσωτερικός πυρήνας βρίσκεται πάνω από 3.000 μίλια κάτω από τα πόδια μας και αποτελεί πρόκληση για τους ερευνητές: δεν μπορεί να τον επισκεφτεί ή να τον δει. Οι επιστήμονες πρέπει να χρησιμοποιήσουν τα σεισμικά κύματα των σεισμών για να δημιουργήσουν απεικονίσεις της κίνησης του εσωτερικού πυρήνα.

Μια νέα προσέγγιση στην επαναληπτική προσέγγιση

Ο Vidal και ο Wei Wang της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών χρησιμοποίησαν επαναλαμβανόμενες κυματομορφές και σεισμούς σε αντίθεση με άλλες έρευνες. Οι επαναλαμβανόμενοι σεισμοί είναι σεισμικά γεγονότα που συμβαίνουν στην ίδια τοποθεσία για να παράγουν πανομοιότυπα σεισμογράμματα.

Σε αυτή τη μελέτη, οι ερευνητές συγκέντρωσαν και ανέλυσαν σεισμικά δεδομένα που καταγράφηκαν γύρω από τα Νότια Νησιά Σάντουιτς από 121 επαναλαμβανόμενους σεισμούς που σημειώθηκαν μεταξύ 1991 και 2023. Χρησιμοποίησαν επίσης δεδομένα από διπλές σοβιετικές πυρηνικές δοκιμές μεταξύ 1971 και 1974, καθώς και επαναλαμβανόμενες γαλλικές και αμερικανικές δοκιμές. Πυρηνικά πειράματα από άλλες μελέτες του εσωτερικού πυρήνα.

Ο Βιντάλ είπε ότι η επιβράδυνση της ταχύτητας του εσωτερικού πυρήνα προκλήθηκε από την ταλάντευση του εξωτερικού πυρήνα του υγρού σιδήρου που τον περιβάλλει, ο οποίος δημιουργεί το μαγνητικό πεδίο της Γης, εκτός από τις βαρυτικές δυνάμεις από πυκνές περιοχές του υπερκείμενου βραχώδους μανδύα.

Επιπτώσεις στην επιφάνεια της Γης

Τα αποτελέσματα αυτής της αλλαγής στην κίνηση του εσωτερικού πυρήνα της επιφάνειας της Γης μπορούν μόνο να εικασίες. Ο Βιντάλ είπε ότι η υποχώρηση του εσωτερικού πυρήνα θα μπορούσε να αλλάξει τη διάρκεια μιας ημέρας κατά κλάσματα του δευτερολέπτου: «Είναι πολύ δύσκολο να παρατηρήσετε ότι, της τάξης του χιλιοστού του δευτερολέπτου, σχεδόν χάνεται στον θόρυβο των ωκεανών. και ατμόσφαιρα.»

Μελλοντική έρευνα από επιστήμονες του USC ελπίζει να χαράξει την πορεία του εσωτερικού πυρήνα με περισσότερες λεπτομέρειες για να αποκαλύψει ακριβώς γιατί αλλάζει.

«Ο εσωτερικός χορός της καρδιάς μπορεί να είναι πιο ζωντανός από ό,τι γνωρίζουμε μέχρι τώρα», είπε ο Vidal.

Αναφορά: «Ανάκληση εσωτερικού πυρήνα από σεισμικές αντανακλάσεις κυματομορφής» από τον Wei Wang, Jun E. Fidel, Guanying Pang, Keith D. Cooper και Ruyan Wang, 12 Ιουνίου 2024, φύση.
doi: 10.1038/s41586-024-07536-4

Εκτός από τον Vidal, άλλοι συγγραφείς της μελέτης περιλαμβάνουν τον Ruian Wang του Πανεπιστημίου της Νότιας Καλιφόρνια Dornsife, τον Wei Wang της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών, τον Guanying Pang του Πανεπιστημίου Cornell και τον Keith Cooper του Πανεπιστημίου της Γιούτα.

Αυτή η έρευνα υποστηρίχθηκε από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών (EAR-2041892) και το Ινστιτούτο Γεωλογίας και Γεωφυσικής της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών (IGGCAS-201904 και IGGCAS-202204).