Wewnętrzne jądro planety znacznie wolniejsze niż dotychczas sądzono
Nowe badania unijne przedstawiają światu precyzyjne oszacowanie prędkości obrotowej jądra Ziemi, sugerując że jest znacznie mniejsza niż dotychczas sądzono. Niemniej jądro obraca się i tak szybciej niż pozostała część planety. Okrycia zaprezentowane w czasopiśmie Nature Geoscience stanowią dorobek projektu EARTH CORE STRUCTURE (Stan termiczny i strukturalny wewnętrznego jądra Ziemi na podstawie niesejsmicznych oscylacji), który został dofinansowany w formie grantu dla początkujących naukowców o wartości 1,2 mln EUR przyznanego przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych (ERBN) z budżetu Siódmego Programu Ramowego (7PR). Informacje te umożliwią korektę wartości wykorzystywanych zwykle w modelach, co do których przyjmowano wcześniej wyższe tempo rotacji jądra. Jeżeli modele opierały się na nieprawidłowych założeniach, wszystkie wcześniejsze obliczenia trzeba będzie skorygować w oparciu o nową wiedzę i dane. Naukowcy z Uniwersytetu w Cambridge, Wlk. Brytania, twierdzą że wcześniejsze szacunki dotyczące obracania się jądra o jeden stopień rocznie szybciej niż pozostała część planety były tak naprawdę błędne. Na podstawie ich danych jądro porusza się w rzeczywistości o około jeden stopień szybciej na milion lat. Zespół obliczył tempo rotacji na podstawie zmiany granic jądra i tempa powiększania się jądra wewnętrznego. Kierowniczka badań, Lauren Waszek, doktorantka z Wydziału Nauk o Ziemi Uniwersytetu Cambridge, stwierdziła: "Szybsze tempo rotacji jest niezgodne z zaobserwowanymi półkulami jądra wewnętrznego, ponieważ zmiany nie miałyby wystarczającej ilości czasu, aby zastygnąć w strukturę. To stanowiło wcześniej główny problem, gdyż te dwie charakterystyki nie mogą ze sobą współistnieć. Natomiast my wywiedliśmy tempo rotacji z ewolucji struktury półkulistej, dzięki czemu w naszych badaniach po raz pierwszy półkule i rotacja są z natury zgodne." Naukowcy wiedzą, że wewnętrzne jądro powiększa się, kiedy materiał z płynnego, zewnętrznego jądra krzepnie na jego powierzchni. Kiedy tak się dzieje, mówią naukowcy, półkulista różnica pod względem szybkości wschód-zachód zastyga w strukturę wewnętrznego jądra. Wykorzystując fale sejsmiczne, które przechodzą przez wewnętrzne jądro, zespół ocenił różnicę między czasem przepływu tych fal a falami odbitymi od powierzchni wewnętrznego jądra planety. To pomogło naukowcom określić strukturę prędkości górnych 90 kilometrów jądra wewnętrznego. Wykorzystali te informacje do ustalenia prędkości półkul wschodniej i zachodniej tego jądra. "Stałe jądro Ziemi zostało po raz pierwszy odkryte w czasie obserwacji PKiKP, fali sejsmicznej, która przepływa przez płaszcz i zewnętrzne jądro przed odbiciem się od ostrej granicy jądra wewnętrznego" - czytamy w artykule. Zbudowane głównie z żelaza, jądro wewnętrzne powiększa się dzięki krzepnięciu materiału jądra zewnętrznego na powierzchni granicznej jądra wewnętrznego wraz z ochładzaniem się planety. To przekłada się na starszą, głębszą strukturę. "Chociaż toczą się dyskusję nad historią termiczną jądra wewnętrznego, jego górna struktura jest wynikiem procesów zachodzących w niedawnej przeszłości, o której wiemy stosunkowo najwięcej" - stwierdzają naukowcy. "Powstająca w ten sposób czasowa zmienność głębokości górnego jądra wewnętrznego stanowi klucz do badania każdego zmiennego środowiska w granicznym rejonie jądra wewnętrznego powiązanego z superrotacją tego jądra." Znajdujące się 5.200 kilometrów pod powierzchnią Ziemi jądro wewnętrzne ma ogromne znaczenie dla powierzchni planety. Ciepło uwalniane w czasie krzepnięcia - i powiększania się jądra wewnętrznego - podsyca konwekcję płynu jądra zewnętrznego. Konwekcja jest odpowiedzialna za wytwarzanie pola geomagnetycznego planety, co z kolei zapewnia nam ochronę przez promieniowaniem słonecznym i w ostatecznym rozrachunku chroni życie na Ziemi. "Ten wynik to pierwsza obserwacja tak powolnego tempa rotacji jądra wewnętrznego" - zauważa Waszek. "Zapewnia zatem potwierdzoną wartość, którą można teraz wykorzystać w symulacjach do modelowania konwekcji płynnego jądra zewnętrznego Ziemi, dostarczając nam dodatkowych danych na temat ewolucji naszego pola magnetycznego." Więcej informacji: Europejska Rada ds. Badań Naukowych (ERBN): http://erc.europa.eu/ Karta informacji o projekcie EARTH CORE STRUCTURE w serwisie CORDIS - proszę kliknąć: tutaj Uniwersytet Cambridge: http://www.cam.ac.uk/ Nature Geoscience: http://www.nature.com/ngeo/index.html
Kraje
Zjednoczone Królestwo