Въртенето на твърдото вътрешно ядро на Земята наскоро почти напълно спряло и може да обърне своята посока. Такова заключение направиха учени от Пекинския университет. Изследване на китайските учени И Ян и Сяодун Сон, публикувано в списание Nature Geosience, предизвика смут в западната преса.
В своята статия геолозите са анализирали сеизмичните вълни, генерирани от земетресения, и са стигнали до извода, че вътрешното ядро на Земята е „почти спряло да се върти през последното десетилетие“ и може би точно в момента „започва да се върти в обратна посока“.
„Ние анализираме повтарящи се сеизмични вълни от началото на 90-те години [на миналия век] и показваме, че всички траектории, които преди са показвали значителни времеви промени, са претърпели незначителни промени през последното десетилетие. Този модел носи глобален характер и предполага, че въртенето на вътрешното ядро наскоро е спряло“, се казва в изследването.
Публикуваната статия разпали ожесточени спорове на Запад за влиянието на земното ядро върху протичащите на планетата процеси.
Например в материал на The Washington Post се казва, че получените данни ни карат да мислим за влиянието на ядрото върху продължителността на денонощието и колебанията в магнитното поле на Земята.
„Измененията, които са забелязали, са допустими, въпреки че какво всъщност се случва, не е толкова ясно“, споделя мнението си пред The Wall Street Journal американският професор Джон Видейл.
На свой ред The New York Times написа, че всичко звучи като подготовка „за блокбъстър, който разрушава света“, но в същото време призова читателите да не се притесняват. Какво обаче означават промените в недрата на Земята?
Тайните на дълбините
Земята се състои от няколко слоя. Ние живеем върху външния и най-тънък – земната кора. Под него има пластична, но като цяло твърда мантия. След това – външното ядро от течно желязо. И накрая, в самия център, е вътрешното ядро, гореща, плътна топка от твърдо желязо и никел с размерите на Плутон.
Практически всички данни за структурата на планетата учените получават от наблюдения на разпространението на сеизмични вълни, които възникват по време на земетресения. Според отклоненията и промените в тяхната скорост геофизиците определят границите между дълбините, а също така преценяват състава на вътрешните слоеве.
Обемните сеизмични вълни биват надлъжни и напречни. Първите се държат различно в твърда и течна среда, докато вторите изобщо не се разпространяват в течност.
Предположението, че ядрото е нееднородно и се състои от две обвивки – външна течна и вътрешна твърда, е изразено за първи път през 1936 г. от датския геофизик Инге Леман въз основа на анализ на сеизмичните вълни от голямо земетресение в южната част на Тихия океан. Последвалите геофизични изследвания позволили да се направи извод, че горният ръб на ядрото се намира на дълбочина 2900 километра, а на 5100 действително има граница между двете среди.
Смяна на посоката
Земята се върти от запад на изток, като прави пълен оборот за 24 часа. Теоретично вътрешното ядро може да се движи малко по-бързо или по-бавно, тъй като не е свързано с твърдата мантия. Първите данни за неговата динамика са получени през 1996 г. от агеофизиците в Колумбийския университет Сяодун Сон и Пол Ричардс.
Те изхождали от това, че вълните, отразени от отдалечаващи се области на повърхността на ядрото, трябва да достигнат сеизмографските сензори по-късно, отколкото от приближаващите. Измерванията показали, че вътрешното ядро се върти с около един градус на година по-бързо от останалата част на Земята, но скоростта се мени.
В новото изследване Сяодун Сон (сега вече професор в Пекинския университет) и неговия колега И Ян анализирали траекториите на сеизмичните вълни от повтарящи се земетресения в близките региони от 60-те години на миналия век до наши дни. Оказало се, че от 2009 г. практически няма разлики във времето при преминаването на вълните. Това означава, че ядрото е спряло. Възможно е това да се дължи на предстояща промяна в посоката на неговото въртене спрямо мантията.
Според оценките това се случва на цикли. Предишното „обръщане“ е било в началото на 70-те години.
„Наблюденията свидетелстват за динамично взаимодействие на слоевете на Земята, от ядрото и мантията към повърхността, но са необходими допълнителни изследвания, за да се определи какви са механизмите“, пишат учените.
„Сърцето“ на Земята
Вътрешното ядро, „сърцето“ на Земята, играе важна роля преди всичко в генерирането на магнитното поле, което предпазва планетата от разрушителната космическа радиация. Без този щит възникването и развитието на живота биха били невъзможни.
Смята се, че магнитното поле се генерира от електрични токове, възникващи при конвекцията на течния метал на външното ядро около твърдото „сърце“. Това е един вид динамо. Колебанията са възможни поради магнитния момент на външното ядро и гравитационното забавяне на мантията.
Според изчисленията дори малък дисбаланс на електромагнитни и гравитационни сили е достатъчен, за да забави и след това да обърне въртенето на вътрешното ядро. Неслучайно това съвпада с 60 – 70-годишните цикли в колебанията на магнитното поле и продължителността на денонощията (микросекундни аномалии).
Малки вибрации
Но геофизиците от Университета в Южна Калифорния Уей Уан и Джон Видейл смятат, че колебанията във вътрешното ядро се случват много по-често. Преди година те са анализирали данни, получени от голяма сеизмична антена (LASA – Large Aperture Seismic Array) на ВВС на САЩ в Монтана след съветските подземни ядрени опити през 1971 – 1974 г. на Нова земя и видели, че скоростта на въртене на вътрешното ядро е около 0,29 градуса на година по-голяма, отколкото на мантията.
Прилагайки същия подход към атомните взривове на Аляска през 1969 и 1971 г., те получили обратния резултат: скоростта на ядрото се оказала с 0,1 градус на година по-малка, отколкото на останалата Земя.
Въз основа на това геофизиците направили извод, че през 1971 г. вътрешното ядро е започнало да се върти в обратна посока. Според техния модел подобни „обрати“ се случват около веднъж на шест години. Интересното е, че колебанията в продължителността на денонощието имат такива, по-кратки цикли.
Нови изследвания трябва да добавят яснота. И животът на планетата не е застрашен по никакъв начин.
„Това, което се случва, не е напълно разбрано, но наблюденията са напълно приемливи“, казва проф. Видейл.
А някои учени смятат, че вътрешното ядро изобщо е неподвижно, обяснявайки разликата във времето на преминаване на вълните с неравности на неговата повърхност.
ОЩЕ: Ядрото на Земята сменя рязко скоростта и посоката си на въртене, а понякога дори спира
