Zdjęcie: Adobe Stock
Najnowsze odkrycia opublikowane w czasopiśmie Nature Geoscience sugerują, że wewnętrzne jądro Ziemi mogło ulec zmianom kształtu w ciągu ostatnich dwóch dekad. Wcześniej naukowcy uważali, że jest ono stałe. Wykryte deformacje prawdopodobnie wynikają z zaburzeń w zewnętrznym jądrze.
Rdzeń Ziemi, znajdujący się w najgłębszej warstwie planety, składa się zarówno z jądra wewnętrznego, jak i zewnętrznego. Jądro wewnętrzne charakteryzuje się metaliczną kulą, która jest stała, jednorodna, sztywna i niezmienna. Natomiast jądro zewnętrzne jest płynne i odgrywa kluczową rolę w utrzymywaniu położenia jądra wewnętrznego ze względu na grawitację i zmiany gęstości.
Niedawne badanie przeprowadzone przez naukowców z University of Southern California (USC) zakwestionowało to tradycyjne pojmowanie.
W badaniu opublikowanym w czasopiśmie Nature Geoscience (http://dx.doi.org/10.1038/s41561-025-01642-2) zespół kierowany przez profesora Johna Vidale'a znalazł przesłanki, że powierzchnia wewnętrznego jądra Ziemi może przechodzić strukturalne transformacje. Naukowcy sugerują, że zmiany w kształcie wewnętrznego jądra mogą wpływać na jego obrót, który wcześniej wiązano z niewielkimi modyfikacjami długości dziennego światła na Ziemi. Niemniej jednak wpływ jest tak minimalny, że pozostaje niezauważony w codziennym życiu.
Początkowo zespół USC zamierzał zbadać wyłącznie spowolnienie rotacji jądra wewnętrznego, zjawisko udokumentowane od jakiegoś czasu. Jednak podczas badania sejsmogramów obejmujących ostatnie kilka dekad natknęli się na nieoczekiwany zestaw danych.
„Jeden konkretny zestaw fal sejsmicznych wyróżniał się spośród pozostałych. Zajęło mi trochę czasu, zanim zdałem sobie sprawę, że jestem świadkiem dowodów sugerujących, że wewnętrzne jądro nie jest całkowicie stałe” – zauważył profesor Vidale.
Wraz ze swoimi współpracownikami wykorzystał dane sejsmiczne z 121 trzęsień ziemi w pobliżu wysp Sandwich Południowy na Atlantyku, które miały miejsce w latach 1991–2024. Badali fale wykryte przez stacje sejsmiczne w Fairbanks na Alasce i Yellowknife w Kanadzie. To właśnie informacje z Yellowknife ujawniły niezwykłe cechy fal, które nigdy wcześniej nie zostały udokumentowane.
„Na początku dane mnie zaskoczyły” – wyznał profesor Vidale. Dopiero po udoskonaleniu przez jego zespół technik analitycznych stało się oczywiste, że przebiegi fal wskazują na dodatkową aktywność fizyczną zachodzącą w jądrze wewnętrznym.
Naukowcy uważają, że oznacza to, że powierzchnia jądra wewnętrznego — wbrew wcześniejszym założeniom — może okresowo zmieniać swój kształt. Nie są to całkowite transformacje, ale raczej subtelne deformacje, które pojawiają się i znikają. Najbardziej prawdopodobnym wyjaśnieniem tego zjawiska jest fakt, że powierzchnia jądra wewnętrznego nie jest całkowicie sztywna. Deformacje są prawdopodobnie wynikiem interakcji między jądrami wewnętrznym i zewnętrznym.
„Powszechnie wiadomo, że stopione jądro zewnętrzne wykazuje turbulencje (przepływ ciekłego metalu jest chaotyczny i nieregularny – przyp. PAP), jednak nigdy nie zaobserwowano, aby turbulencje te wpływały na sąsiednie jądro wewnętrzne w skali czasowej, którą możemy zaobserwować. Po raz pierwszy zebraliśmy dowody na to, że jądro zewnętrzne może rzeczywiście zakłócić jądro wewnętrzne” – wyjaśnił profesor Vidale.
Zauważył ponadto, że odkrycie to otwiera drogę do głębszego zrozumienia dotychczas nierozpoznanej dynamiki zachodzącej głęboko w Ziemi. Może również rzucić światło na procesy związane z polami magnetycznymi i termicznymi naszej planety.
Jednocześnie autor publikacji przestrzegł, że do ustaleń należy podchodzić ostrożnie i unikać pochopnych wniosków. „Pozostają liczne niepewności. Nie możemy być całkowicie pewni, że nasza interpretacja tych zmian jest całkowicie poprawna” – podsumował. Podkreślił również, że nauka jest ciągle rozwijającą się dziedziną, a granice wiedzy nieustannie się poszerzają. „Podobnie jak wielu innych badaczy, ja również popełniałem błędy w przeszłości” – przyznał. (PAP)
Katarzyna Czechowicz
kapać/ zan/
