PRKernel

Доставчик на новини в реално време в България, който информира своите читатели за последните български новини, събития, информация, пътувания, България.

Изследването твърди, че вътрешното ядро ​​на Земята „осцилира“ над една миля на всеки шест години

Когато Жул Верн пише „Пътуване до центъра на Земята“ преди повече от 150 години, той си представя земя на светещи кристали, бурни морета, праисторически животни и гигантски гъби.

Но какво всъщност се крие под краката ни остава загадка – дори днес знаем повече за пръстените на Сатурн, отколкото за вътрешността на нашата планета.

Въпреки това, през последните 30 години нашето разбиране за вътрешното ядро ​​на Земята се разшири значително и е доказано, че се движи и променя в течение на десетилетия.

Но докато по-рано се смяташе, че се върти с постоянно по-бърза скорост от повърхността на планетата, ново проучване показва, че се люлее, люлейки се напред-назад над една миля на всеки шест години.

Цикълът може да обясни разликите в дължината на дните, за които е доказано, че се колебаят последователно през последните няколко десетилетия.

„Вътрешното ядро ​​не е неподвижно – то се движи под краката ни и изглежда се движи напред-назад няколко километра (1,25 мили) на всеки шест години“, каза водещият автор професор Джон Видал от Университета на Южна Калифорния.

Изследователите от USC са идентифицирали шестгодишен цикъл на супер- и субротация във вътрешното ядро ​​на Земята, което противоречи на приетите по-рано модели, които предполагат, че тя постоянно се върти с по-бърза скорост от повърхността на планетата

Четири слоя на планетата Земя

Shell: На дълбочина от 70 км това е най-външният слой на Земята, покриващ океаните и сушата.

наметало: до 2890 km с долната мантия, това е най-дебелият слой на планетата и е изграден от силикатни скали, по-богати на желязо и магнезий от горната кора.

външно ядро: Тази зона се простира от дълбочина от 2890 до 5150 км и е изградена от течно желязо и никел с по-леки елементи.

Вътрешното ядро: При спускане на дълбочина от 6370 км в центъра на планетата се смята, че този регион е направен от желязо и никелова стомана. Но това ново проучване показва, че съдържа както меко желязо, така и стомана.

READ  Айсберг е разлял 168 милиарда тона прясна вода близо до остров, богат на диви животни

Вътрешното ядро ​​на Земята е гореща, плътна стоманена топка с размерите на Плутон – и гореща като нашето слънце.

Невъзможно е да се наблюдава директно, което означава, че изследователите трябва да разчитат на индиректни измервания, за да обяснят модела, скоростта и причината за неговото движение и промени.

Американският екип използва сеизмични данни от 1969 до 1974 г., за да създаде компютърен модел на движение на ядрото.

Симулации потвърдиха изместване на земната повърхност в сравнение с нейното вътрешно ядро, учените потвърдиха в продължение на 20 години.

Това обаче противоречи на по-ранните теории, че скоростта на въртене е постоянно по-бърза от повърхността на планетата.

Изследване, публикувано през 1996 г., е първото, което предполага, че вътрешното ядро ​​се върти по-бързо от останалата част на планетата – известно още като суперспин – със скорост от около един градус годишно.

Последвалите резултати от Видал затвърдиха идеята, че вътрешното ядро ​​се върти повърхностно, макар и с по-бавна скорост.

Използвайки данни от LASA (Large Aperture Seismic Array), съоръжение на ВВС на САЩ в Монтана, професор Фидел установи, че вътрешното ядро ​​се върти с около 0,1 градуса годишно.

Служителите на лабораторията разработиха нова техника за формиране на лъч за анализиране на вълните, генерирани от съветските подземни изпитания на ядрени бомби от 1971 до 1974 г. в арктическия архипелаг Нова Земля.

Последните резултати се появиха, когато приложиха същата методология към чифт предишни атомни тестове под остров Амчитка на върха на архипелага Аляска-Милро през 1969 г. и Канкин през 1971 г.

Чрез измерване на вълните на компресия от ядрени експлозии, те открили, че вътрешното ядро ​​е имало обратна посока, въртейки се поне една десета от градуса годишно.

„Нашите последни наблюдения показват, че вътрешното ядро ​​се въртеше малко по-бавно от 1969-1971 г. и след това се движи в другата посока от 1971 до 1974 г.“, каза професор Видал.

READ  Проблемът с течащ клапан принуждава Boeing да смени сервизния модул на Starliner

Също така отбелязваме, че продължителността на деня нарасна и се сви според очакванията.

„Съвпадението на тези две наблюдения прави осцилацията вероятно обяснение.“

Това е първият път, когато 6-годишно колебание е показано чрез директен сеизмичен мониторинг.

Използвайки сеизмични данни от атомни тестове в предишни проучвания, изследователите успяха да определят точното местоположение и времето на сеизмичното събитие.

„Идеята за осцилиране на вътрешното ядро ​​​​е модел, който съществува, но обществото е разделено относно това дали е жизнеспособно“, каза професор Видал.

Влязохме в това, очаквайки да видим същата посока на въртене и скорост в предишния чифт атомни тестове, но вместо това видяхме обратното.

„Бяхме напълно изненадани да открием, че се движи в другата посока.“

Тъй като вътрешното ядро ​​на Земята беше недостъпно, изследователите трябваше да разчитат на единственото налично средство за изследване на дълбочината на Земята - сеизмични данни (изображение със стрелка)

Тъй като вътрешното ядро ​​на Земята беше недостъпно, изследователите трябваше да разчитат на единственото налично средство за изследване на дълбочината на Земята – сеизмични данни (изображение със стрелка)

Карта (а) показва местоположението на двойките LASA (триъгълник) и ядрен опит (звезди).  B ans C показва разпределението на очакваните смени във времето

Карта (а) показва местоположението на двойките LASA (триъгълник) и ядрен опит (звезди). B ans C показва разпределението на очакваните смени във времето

LASA е затворена през 1978 г. и ерата на подземните американски атомни тестове вече е приключила, което означава, че изследователите ще трябва да разчитат на относително неточни сеизмични данни за бъдещи изследвания в областта, дори и с последните постижения в инструментите.

Въпреки това, проучването подкрепя спекулациите, че вътрешното ядро ​​​​осцилира въз основа на разликите в дължината на деня – плюс или минус 0,2 секунди за шест години – и геомагнитните полета, като и двете съответстват на теорията както по амплитуда, така и по фаза.

Видейл каза, че констатациите предоставят убедителна теория за много от въпросите, които изследователската общност е задала.

Един от въпросите, на които се опитахме да отговорим, беше дали вътрешното ядро ​​се движи постепенно или е предимно затворено в сравнение с нещо друго в дългосрочен план?

READ  Разбирането на ядрената енергия може да се нуждае от голяма промяна

„Опитваме се да разберем как се е образувало вътрешното ядро ​​​​и как се движи с течение на времето – това е важна стъпка към по-доброто разбиране на този процес.“

Проучването е публикувано в прогрес на науката.

Течно желязното ядро ​​на Земята създава магнитно поле

Смята се, че магнитното поле на нашата планета се генерира в дълбините на земното ядро.

Никой никога не е правил пътуване до центъра на Земята, но изучавайки ударните вълни от земетресенията, физиците са успели да определят тяхната възможна структура.

В сърцето на Земята е това, което се смяташе за твърдото вътрешно ядро, две трети от размера на Луната, и се състои главно от желязо. Това ново проучване обаче оспорва това.

При 5700°C това желязо е горещо като повърхността на Слънцето, но смазващият натиск от гравитацията му пречи да се превърне в течност.

Около това външно ядро ​​е слой от желязо, никел и малки количества други минерали с дебелина 1242 мили (2000 км).

Металът тук е течен, поради налягането, по-ниско от вътрешното ядро.

Разликите в температурата, налягането и състава във външното ядро ​​водят до конвективни токове в разтопения метал, тъй като плътният, студен материал потъва, а топлият материал се издига.

Силата на Кориолис, причинена от въртенето на Земята, също причинява появата на вихрови вихри.

Този поток от течно желязо генерира електрически токове, които от своя страна създават магнитни полета.

Заредените метали, преминаващи през тези полета, продължават да образуват свои собствени електрически токове и по този начин цикълът продължава.

Този самоподдържащ се контур е известен като геодинамо.

Спиралата нагоре, причинена от силата на Кориолис, означава, че отделните магнитни полета се подреждат приблизително в една и съща посока и комбинираният им ефект създава едно, широко магнитно поле, което поглъща планетата.