Исследователи предложили модель с 70-летним циклом вращения железного сердца нашей планеты и сообщают, что мы находимся в середине одного из его больших сдвигов.
Представьте себе внутреннее ядро Земли – плотный центр нашей планеты – как тяжелую металлическую балерину. Этот богатый железом танцор способен вращаться на постоянно меняющихся скоростях.
Ученые подозревают, что твердое металлическое ядро Земли состоит в основном из железа и никеля, имеет длину 1,520 миль и примерно такое же горячее, как и поверхность Солнца.
Это ядро может быть на пороге больших перемен. Сейсмологи сообщили в журнале Nature Geoscience, что после коротких, но своеобразных пауз внутреннее ядро изменяет то, как оно вращается – относительно движения поверхности Земли – возможно, раз в несколько десятилетий. И именно сейчас может произойти такой разворот.
Это может звучать как установка на разрушающий для мира блокбастерный фильм. Но не беспокойтесь: точно ничто апокалиптическое не станет результатом этого планетарного цикла вращения. Исследователи, предлагающие эту спекулятивную модель, хотят продвинуть понимание самой сокровенной святыни Земли и ее отношений с остальным миром.
"Внутреннее ядро сродни планете внутри планеты, поэтому то, как она двигается, очевидно, очень важно", — сказал Сяодун Сонг, сейсмолог из Пекинского университета в Пекине и автор исследования.
В 1936 году датский сейсмолог Инге Леманн обнаружила, что жидкое внешнее ядро Земли окутывает жесткий металлический мрамор — и с тех пор он поражает ученых.
«Удивительно, что внутри Земли плавает твердый железный шар», — сказал Джон Видалле, сейсмолог из Университета Южной Калифорнии, не принимавший участия в исследовании. Ученые считают, что ядро кристаллизовалось из супа расплавленного металла в какой-то момент не слишком далекого прошлого Земли, после того как внутреннее инферно планеты достаточно остыло.
Внутреннее ядро не может быть непосредственно исследовано, но энергетические сейсмические волны, исходящие от мощных землетрясений и испытаний ядерного оружия времен холодной войны, прошли через внутреннее ядро, освещая некоторые его свойства.
Но эти волны тоже создали загадку. Если бы ядро было инертным, то эхо волн, исходящих от почти одинаковых землетрясений и ядерных взрывов, никогда бы не изменилось — но он это делает.
Одно пояснение: Внутреннее ядро крутится, отклоняя эти волны. В середине 1990-х доктор Сонг был одним из первых ученых, предположивших, что внутреннее ядро может вращаться с другой скоростью, чем земная поверхность. С этого времени сейсмологи нашли доказательства, свидетельствующие о том, что спин внутреннего ядра может как ускориться, так и замедлиться.
Что происходит? Одна из идей состоит в том, что две титанические силы сражаются за контроль над сердцем мира. Магнитное поле Земли, порожденное закрученными токами железа в наружном ядре жидкости, тянет за собой внутреннее ядро, заставляя его вертеться. Этому импульсу противостоит мантия, муцилагонный слой над наружным ядром и ниже земной коры, огромное гравитационное поле которой захватывает внутреннее ядро и замедляет его вращение.
Изучая сейсмические волны, влияющие на ядро, записанные с 1960-х годов до наших дней, доктор Сон и И. Ян, другой сейсмолог Пекинского университета и соавтор исследования, утверждают, что этот огромный буксир заставляет внутреннее ядро вращаться туда-сюда примерно в 70-ти годовом цикле.
С начала 1970-х годов внутреннее ядро постепенно вращалось все быстрее к востоку, в конечном итоге обгоняя скорость вращения поверхности Земли. После этого спин внутреннего ядра замедлился, пока его вращение, казалось, не прекратилось в какой-то момент между 2009 и 2011 годами.
Внутреннее ядро начинает постепенно вращаться на запад относительно поверхности Земли. Оно, вероятно, ускорится, а затем снова замедлится, достигнув еще одного очевидного тупика в 2040-х годах и завершив свой последний цикл вращения с востока на запад.
Этот 70-летний ритм, если он существует, может оказать ощутимое влияние на части более глубоких внутренностей Земли. Но он может быть способен лишь расшевелить сравнительно незначительную турбулентность поближе к поверхности – возможно, вызывая тонкие сдвиги магнитного поля планеты или даже очень незначительно настраивая длину дня, которая, как известно, увеличивается и уменьшается на долю миллисекунды каждые шесть лет.
Из-за своей неприступности это царство может навсегда избежать объяснений. "Конечно, возможно, мы никогда не разберемся", — сказал доктор Видалле. Но он добавил: "Я оптимист. Куски когда-нибудь станут на свои места".
