Dwie warstwy jądra Ziemi obracają się w przeciwnych kierunkach – twierdzą naukowcy. Wewnętrzny, stały rdzeń naszej planety obraca się na wschód, natomiast otaczająca go płynna strefa nazywana jądrem zewnętrznym kręci się w kierunku zachodnim. Za te różnice odpowiada działanie ziemskiego pola magnetycznego.

 

Edmund Halley, znany jako odkrywca słynnej komety, już w 1692 r. zauważył kierujący się na zachód ruch pola magnetycznego Ziemi. Jednak do tej pory naukowcy nie byli wstanie połączyć tego procesu z ruchem wewnętrznego i zewnętrznego jądra naszej planety. Dopiero teraz okazało się, że o sposobie zachowania się rdzenia naszej planety decyduje właśnie ziemskie pole magnetyczne.

Odkrycie opublikowane w czasopiśmie „Proceedings of National Academy of Sciences” pomaga naukowcom interpretować dynamikę jądra Ziemi, które jest źródłem jej pola magnetycznego.

Siły pola wypychają warstwy jądra

W ciągu ostatnich kilku dziesięcioleci sejsmografy mierzące wstrząsy przechodzące przez rdzeń naszej planety wychwyciły superrotację wewnętrznego jądra. Zbudowane ze stałego żelaza, obraca się nie tylko szybciej niż reszta planety, ale też kręci się w kierunku wschodnim, przeciwnym do kierunku ruchu okrywającej go zewnętrznej warstwy.

– Związek jest łatwo wytłumaczalny z punktu widzenia działania równoważnych i przeciwstawnych sił. Pole magnetyczne wypycha jądro wewnętrzne w kierunku wschodnim, powodując, że wiruje ono szybciej niż Ziemia. Ale jednocześnie wypycha w przeciwnym kierunku płynne jądro zewnętrzne, które porusza się na zachód. – wyjaśnia dr Philip Livermore ze Szkoły Ziemi i Środowiska Uniwersytetu w Leeds.

Czasami zmieniają kierunki

Wewnętrzne jądro o wielkości Księżyca jest zbudowane głównie ze stałego żelaza. Otacza je zewnętrzne jądro tworzone przez płynną warstwę stopu żelaza. Jego ruch – wynikający z ruchów konwekcyjnych na jego granicy z płaszczem Ziemi – generuje pole geomagnetyczne naszej planety. Wewnętrzne pole magnetyczne Ziemi ulega powolnym zmianom, co oznacza, że na przestrzeni dziesięcioleci siły odpowiadające za ruch wewnętrznego i zewnętrznego jądra też się zmieniają.To może tłumaczyć wahania w obrocie wewnętrznego jądra, który generalnie ma kierunek wschodni. Takim wariacjom rejestrowanym w ciągu ostatnich 50 lat poświęcono niektóre publikacje badawcze, np. w czasopiśmie „Nature Geoscience”.

Udoskonalili model

Inne wcześniejsze badania, opierające się na analizie skał w wieku od kilkuset do kilku tysięcy lat, wskazują na to, że kierunek ruchu jądra zewnętrznego nie zawsze był zachodni. W ciągu ostatnich 3 tys. lat daje się wyróżnić również fazy ruchu w kierunku wschodnim. Zgodnie z nową hipotezą naukowców uniwersytetu w Leeds wskazywałoby to, że w tych właśnie okresach jądro wewnętrzne obracało się na zachód.

Badacze przeprowadzili symulację ruchu rdzenia Ziemi według swojej teorii. Wykorzystali do tego modelowanie za pomocą gigantycznego superkomputera Monte Rosa należącego w Swiss National Supercomputing Centre w szwajcarskim Lugano. Okazało się, że przeprowadzona w ten sposób symulacja była sto razy lepsza niż w przypadku innych modeli.

Źródło: sciencedaily.com, tm

Polecane: