A Dél-Kaliforniai Egyetem kutatói bebizonyították, hogy a Föld magja veszít sebességéből

Egy új tanulmány egyértelmű bizonyítékot szolgáltat arra vonatkozóan, hogy a Föld belső magja 2010 körül lassulni kezdett.

Dél-Kaliforniai Egyetem A tudósok felfedezték, hogy a Föld belső magja lelassul a bolygó felszínéhez képest, ez a jelenség 2010 körül kezdődött, miután évtizedeken át ellentétes tendenciát mutatott. Ez a jelentős változás a földrengésekből és a nukleáris kísérletekből származó részletes szeizmikus adatok elemzésén keresztül derült ki. A lassulást a környező folyékony külső mag dinamikája és a Föld köpenyének gravitációs vonzása befolyásolja, ami kis mértékben befolyásolhatja a Föld forgását.

Belső mag dinamika

A Dél-Kaliforniai Egyetem tudósai bebizonyították, hogy a Föld belső magja távolodik – lassul – a bolygó felszínéhez képest, amint azt a folyóiratban június 12-én megjelent új kutatás is mutatja. természet.

A tudományos közösség régóta vitatja a belső mag mozgását, és egyes tanulmányok azt sugallják, hogy gyorsabban forog, mint a Föld felszíne. A Dél-Kaliforniai Egyetem legújabb kutatásai azonban meggyőzően azt mutatják, hogy 2010 körül a belső mag lelassult, és most lassabb ütemben mozog, mint a bolygó felszíne.

„Amikor először megláttam a változást sejtető szeizmogramokat, elbizonytalanodtam” – mondta John Vidal, a USC Dornsife College of Letters, Arts and Sciences geotudományok dékánprofesszora. „De amikor húsz másik megfigyelést találtunk, amelyek ugyanarra a mintára utalnak, a következtetés elkerülhetetlen volt. A belső mag évtizedek óta először lelassult. Más tudósok a közelmúltban hasonló és eltérő modellek mellett érveltek, de legújabb tanulmányunk szerint a legmeggyőzőbb megoldás.”

Relatív csökkenés és lassulás

A belső mag a bolygó felszínéhez képest inverziós és visszahúzódó állapotban van, mivel körülbelül 40 év után először valamivel lassabban mozog, nem pedig gyorsabban, mint a Föld köpenye. A korábbi évtizedek sebességéhez képest a belső mag lassul.

A belső mag vasból és nikkelből álló szilárd golyó, amelyet folyékony vasból és nikkelből álló külső mag veszi körül. Nagyjából akkora, mint a Hold, a belső mag több mint 3000 mérföldre fekszik a lábunk alatt, és kihívás elé állítja a kutatókat: nem látogatható vagy nem tekinthető meg. A tudósoknak földrengések szeizmikus hullámait kell felhasználniuk a belső mag mozgásának vizualizálásához.

Az iteratív megközelítés új megközelítése

Vidal és Wei Wang, a Kínai Tudományos Akadémia munkatársa más kutatásokkal ellentétben ismétlődő hullámformákat és földrengéseket használt. Az ismétlődő földrengések olyan szeizmikus események, amelyek ugyanazon a helyen fordulnak elő, hogy azonos szeizmogramokat készítsenek.

Ebben a tanulmányban a kutatók 1991 és 2023 között 121 ismétlődő földrengésből származó szeizmikus adatokat gyűjtöttek össze és elemeztek a Déli-Sandwich-szigetek környékén. Felhasználták az 1971 és 1974 közötti kettős szovjet nukleáris kísérletek adatait, valamint az ismételt francia és amerikai kísérletek adatait is. Nukleáris kísérletek a belső mag más vizsgálataiból.

Vidal elmondta, hogy a belső mag sebességének lassulását az azt körülvevő folyékony vas külső magjának kilengése okozta, amely a Föld mágneses terét generálja, a felette lévő sziklás köpeny sűrű területeiről érkező gravitációs erők mellett.

Hatás a Föld felszínére

A Föld felszínének belső magjának mozgásában bekövetkezett változás hatásairól csak találgatni lehet. Vidal szerint a belső mag visszahúzódása a másodperc törtrészeivel megváltoztathatja a nap hosszát: „Nagyon nehéz észrevenni, hogy a másodperc ezredrészével szinte elveszik az óceánok zajában és a hangulat.”

Az USC tudósai jövőbeli kutatásai azt remélik, hogy részletesebben feltérképezik a belső mag útját, hogy feltárják pontosan, miért változik.

„A szív belső tánca élénkebb lehet, mint azt eddig tudtuk” – mondta Vidal.

Hivatkozás: „Belső mag visszahúzása szeizmikus hullámforma tükröződésekkel”, Wei Wang, Jun E. Fidel, Guanying Pang, Keith D. Cooper és Ruyan Wang, 2024. június 12., természet.
doi: 10.1038/s41586-024-07536-4

Vidal mellett a tanulmány további szerzői közé tartozik Ruian Wang a Dél-Kaliforniai Dornsife Egyetemről, Wei Wang a Kínai Tudományos Akadémiáról, Guanying Pang a Cornell Egyetemről és Keith Cooper, a Utah Egyetemről.

Ezt a kutatást a Nemzeti Tudományos Alapítvány (EAR-2041892) és a Kínai Tudományos Akadémia Geológiai és Geofizikai Intézete (IGGCAS-201904 és IGGCAS-202204) támogatta.