Zdjęcie: Adobe Stock
Według raportu Nature Geoscience, wewnętrzne jądro Ziemi mogło ulec zmianom kształtu w ciągu ostatnich dwóch dekad. Wcześniej naukowcy zakładali, że jest ono całkowicie stałe. Wykryte deformacje są prawdopodobnie spowodowane zaburzeniami w zewnętrznym jądrze.
Rdzeń Ziemi, który jest najgłębszym segmentem planety, składa się zarówno z jądra wewnętrznego, jak i zewnętrznego. Jądro wewnętrzne charakteryzuje się metaliczną kulą, która jest stała, jednorodna, sztywna i stabilna. Natomiast jądro zewnętrzne jest w stanie ciekłym i odgrywa kluczową rolę w utrzymywaniu położenia jądra wewnętrznego poprzez siły grawitacyjne i zmiany gęstości.
Niedawne badanie przeprowadzone przez naukowców z University of Southern California (USC) podważyło tę perspektywę.
W swojej publikacji w Nature Geoscience (http://dx.doi.org/10.1038/s41561-025-01642-2) zespół profesora Johna Vidale'a odkrył wskazówki, że powierzchnia wewnętrznego jądra Ziemi może przechodzić strukturalne transformacje. Naukowcy wysuwają hipotezę, że zmiany w kształcie wewnętrznego jądra mogą wpływać na jego obrót, który, jak wykazano wcześniej, subtelnie wpływa na długość światła dziennego na Ziemi. Jednak ten efekt jest tak minimalny, że pozostaje niezauważony w codziennym życiu.
Początkowo zespół USC zamierzał skupić się wyłącznie na obserwowanym spowolnieniu rotacji jądra wewnętrznego, które było obserwowane od jakiegoś czasu. Jednak podczas badania sejsmogramów z ostatnich dekad natknęli się na intrygujący zbiór danych.
„Jedna kolekcja fal sejsmicznych wyraźnie różniła się od pozostałych. Dopiero później zdałem sobie sprawę, że obserwuję dowody na to, że jądro wewnętrzne nie jest całkowicie stałe” – stwierdził prof. Vidale.
On i jego koledzy wykorzystali dane sejsmiczne z 121 trzęsień ziemi, które miały miejsce w pobliżu wysp Sandwich Południowy na Atlantyku w latach 1991–2024. Badali fale zarejestrowane przez stacje sejsmiczne zlokalizowane w Fairbanks na Alasce i Yellowknife w Kanadzie. To właśnie dane z Yellowknife ujawniły niezwykłe cechy fal, których naukowcy nigdy wcześniej nie widzieli.
„Początkowo dane mnie zaskoczyły” – przyznał prof. Vidale. Dopiero po udoskonaleniu przez jego zespół podejścia analitycznego przebiegi fal ujawniły oznaki dodatkowej aktywności fizycznej w jądrze wewnętrznym.
Według badaczy sugeruje to, że powierzchnia jądra wewnętrznego – wbrew wcześniejszym przekonaniom – może okresowo zmieniać swój kształt. Nie są to całkowite transformacje, ale raczej subtelne deformacje, które pojawiają się i zanikają. Najbardziej prawdopodobnym wyjaśnieniem tego zjawiska jest to, że powierzchnia jądra wewnętrznego nie jest całkowicie sztywna. Prawdopodobną przyczyną tych deformacji są interakcje między jądrami wewnętrznym i zewnętrznym.
„Dobrze wiadomo, że ciekłe jądro zewnętrzne jest turbulentne (przepływ ciekłego metalu jest chaotyczny i nieregularny – uwaga PAP), jednak nigdy nie zaobserwowano, aby ta turbulencja wpływała na sąsiednie jądro wewnętrzne w skali czasowej, którą możemy uchwycić. Po raz pierwszy zaobserwowaliśmy dowody na to, że jądro zewnętrzne może zaburzyć jądro wewnętrzne” – wyjaśnił prof. Vidale.
Zauważył ponadto, że odkrycie to otwiera drogę do głębszego zrozumienia dotychczas nieznanej dynamiki zachodzącej głęboko w Ziemi. Może również dostarczyć wglądu w procesy związane z polami magnetycznymi i termicznymi naszej planety.
Jednocześnie autor badania przestrzegł, że wyniki należy interpretować ostrożnie i unikać pochopnych wniosków. „Pozostaje wiele niepewności. Nie możemy być całkowicie pewni, że nasza interpretacja tych zmian jest całkowicie dokładna” – podsumował. Podkreślił również, że nauka ciągle ewoluuje, a granice wiedzy są stale poszerzane. „Podobnie jak wielu innych badaczy, ja również popełniłem błędy w przeszłości” – przyznał. (PAP)
Katarzyna Czechowicz
kapać/ zan/
