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

Століттями вчені б'ються над розгадкою таємниць, пов'язаних із кліматом Землі, біосфери, топографії поверхні і навіть океанів. Однак усі ці дослідження мають явну перевагу — предмети вивчення тією чи іншою мірою перебувають у досяжності вчених, пише Inverse.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Для геологів, які вивчають саме серце нашої планети, що знаходиться на глибині понад 6 тисяч кілометрів під земною корою, мантією та зовнішнім ядром з рідкого металу, все трохи інакше. Тверде залізне внутрішнє ядро нашої планети доступне вченим тільки під час прослуховування сейсмічних хвиль, які проходять через нього під час землетрусів або, в недалекому минулому, ядерних вибухів.

Геологам знадобилися десятиліття сейсмічних досліджень, щоб зробити висновок, що "серце" нашої планети коливається, обертаючись то в один, то в інший бік поперемінно. Нове дослідження групи вчених з Пекінського університету передбачає, що "серце" нашої планети щойно перестало "битися". Вчені зазначають, що така пауза не є провісником катастрофи, але дивовижним відкриттям.

За словами сейсмолога з Університету Південної Каліфорнії Джона Відейла, який не брав участі в дослідженні, це відкриття може допомогти дослідникам відкрити цікаві речі, які нам досі не відомі про внутрішній кордон ядра Землі.

Дослідження

Під час дослідження вчені з Пекінського університету в Китаї, Ї Янг та Сяодон Сонг вивчили сейсмічні дані в період 1990-х — 2000-х років, отримані під час землетрусів. Вчені виявили, що час сейсмічних хвиль суттєво змінювався протягом багатьох років — це вказує на те, що внутрішнє ядро планети рухалося, уявляючи хвилі з іншого боку. Проте вчені зауважили, що з 2009 року час сейсмічних хвиль мало змінювався, що, ймовірно, означає, що обертання внутрішнього ядра планети припинилося.

Вчені звернулися до сейсмічних даних 1960-х — 1970-х років і виявили, що "серце" Землі може коливатися протягом 70-річного періоду, змінюючи напрямок кожні 30 років. Дослідники зазначають, що внутрішнє ядро планети оберталося в одному напрямку, зупинилося, а потім почало обертатися в інший бік десь на початку 1970-х років. Вчені дійшли висновку, що зараз "серце планети" зупинилося і збирається обертатися в іншому напрямку.

За словами Сонга, вони з колегою помітили, що внутрішнє ядро обертається на схід з початку 1970-х років і робить це швидше ніж мантія. Близько 2009 року він зупинився і почав рух у зворотному напрямку, повільніше, ніж мантія. Вчені вважають, що якщо їх розрахунки правильні, то внутрішнє ядро продовжуватиме обертатися повільніше, ніж поверхня, десь до середини 2040-х років.

Наявні теорії

У червні 2022 року Відейл та його колега з Китайської академії наук Вей Ванг опублікували статтю, в якій використали дані, аналогічні роботі Сонга та Янга. Вони стверджують, що обертання внутрішнього ядра Землі змінюється протягом 6-річного циклу і перемикається кожні три роки. Зазначимо, що ці дані узгоджуються із даними інших незалежних дослідників.

Відейл і Ванг виявили, що день коротшає на 0,01 мілісекунд під час обертання внутрішнього ядра на захід щодо земної кори, і подовжується на 0,12 мілісекунди під час обертання на схід.

Відейл також зазначає, що наявних у них з колегами даних все ще недостатньо, щоб зрозуміти хто з них має рацію — Відейл з Вангом або Сонг з Янгом. З ним згоден і Сонг, однак він зазначає, що в них з колегою дослідженні вони використовували триваліший період часу — з 1964 по 2021 рік. Єдине, в чому зійшлися вчені, ці дві теорії не можуть несумісні.

До речі, в більш ранньому дослідженні Ляньсін Вень з Державного університету Нью-Йорка і Брюс Баффет з Каліфорнійського університету взагалі стверджували, що внутрішнє ядро Землі не обертається. Вони припускали, що межа між внутрішнім та зовнішнім ядром збільшується та стискається з часом.

А дослідники з Університету Юти Кіт Копер стверджував, що в період між 2000 і 2003 роками "серце" планети повернулося на 0,5 градуса і останнім часом зовсім не рухалося.

У результаті Відейл заявив, що всі ці теорії кардинально різні і, можливо, насправді відбувається щось більше, ніж просто одна з існуючих теорій.

Що далі

За словами Відейла, щоб сейсмологам дійти якоїсь однієї супертеорії і пояснення вченим потрібно об'єднати деякі з них і виключити інші — для цього потрібно більше даних, а можливо навпаки — менше.

Відейл зазначає, що годинник на сейсмометрах, мабуть, не такий точний, як припускали вчені. Сейсмографи підпорядковані супутникам GPS і повинні бути точними до мікросекунди, проте вчені спостерігають відхилення близько сотих часток секунди. Передбачається, що ці помилки можуть бути пов'язані із програмним забезпеченням сейсмографів.

Дослідники вважають, що подальше вдосконалення технологій призведе до того, що "помилкові дані" будуть витіснені "правильними" з часом. Відейл вважає, що це станеться природним чином і вченим знадобиться ще близько 10 років, щоб насправді зрозуміти, що відбувається насправді.

Раніше Фокус писав про те, що вчені розповіли, чому січень такий депресивний — уся справа у нахилі Землі.