Miezul interior al Pământului se schimbă rapid şi acum "se roteşte înapoi"

Nu este exagerat să spunem că structura interioară a Pământului, în special miezul sferic cel mai interior, a uimit oamenii de ştiinţă timp de generaţii întregi. Potrivit unui material publicat de Earth.com, acesta se află la peste 5.000 de kilometri sub suprafaţă, fiind mai mic decât Luna, dar suficient de masiv pentru a juca un rol important în câmpul magnetic al Pământului.

Un studiu recent publicat în Nature Geoscience indică schimbări care au început în jurul anului 2010, sugerând încetinirea rotaţiei nucleului interior al Pământului.

De fapt, s-a constatat că aceasta se inversa şi se întorcea înapoi în raport cu suprafaţa planetei. Această descoperire a declanşat noi discuţii despre modul în care interiorul planetei se comportă în timp.

Geofizicienii au folosit semnalele cutremurelor de pe aproape toate continentele pentru a sonda nucleul interior, care este înconjurat de un strat de metal lichid. Descoperirile indică schimbări structurale în sfera de fier care ridică noi întrebări.

După două decenii de dezbateri, cercetătorii sunt mai încrezători că aceste semnale sunt legate de o încetinire reală, mai degrabă decât de un eveniment imaginat.

John Vidale, Dean's Professor of Earth Sciences la USC Dornsife College of Letters, Arts and Sciences, a lucrat la proiect împreună cu Wei Wang de la Chinese Academy of Sciences.

Straturile cele mai interne ale interiorului Pământului

Interiorul Pământului poate fi împărţit în mai multe straturi: scoarţa, mantaua, miezul exterior lichid şi miezul interior solid din centru. Mulţi oameni de ştiinţă au studiat modul în care nucleul interior se mişcă în raport cu mantaua şi scoarţa.

Unii au găsit dovezi că miezul s-a rotit cândva mai repede decât restul Pământului. Alţii au observat că ar putea încetini.

Cele mai recente date indică „dovezi neechivoce” ale unei încetiniri a ritmului începând cu anul 2010, ajungând la o viteză puţin sub cea a suprafeţei Pământului.

„Când am văzut pentru prima dată seismogramele care indicau această schimbare, am fost uimit. Dar când am găsit alte două duzini de observaţii care semnalau acelaşi tipar, rezultatul a fost inevitabil.

Nucleul interior al pământului şi-a încetinit pentru prima dată rotaţia în ultimele decenii. Alţi oameni de ştiinţă au susţinut recent modele similare şi diferite, dar ultimul nostru studiu oferă cea mai convingătoare rezoluţie”, a explicat Vidale.

Înregistrări de la cutremure şi bombe nucleare

Cercetătorii se bazează pe undele generate de cutremure pentru a examina cele mai îndepărtate colţuri ale planetei noastre. Aceste unde trec prin miezul interior, reflectând detalii minuscule despre mişcarea şi forma acestuia.

Pentru analiza lor, echipa a adunat date de la 121 de cutremure repetate care s-au produs în apropierea Insulelor Sandwich de Sud între 1991 şi 2023.

De asemenea, au accesat date de la testele nucleare sovietice efectuate între 1971 şi 1974, precum şi de la testele nucleare franceze şi americane repetate.

Vidale atribuie schimbarea de ritm „agitaţiei nucleului exterior de fier lichid care îl înconjoară, care generează câmpul magnetic al Pământului, precum şi forţelor gravitaţionale din regiunile dense ale mantalei stâncoase suprapuse”.

Cercetătorii cred că aceste forţe pot afecta uşor durata zilei.

„Este foarte greu de observat, de ordinul unei miimi de secundă, aproape pierdută în zgomotul oceanelor şi al atmosferei care se agită.”

Miezul interior al Pământului „dă înapoi”

Unele cercetări anterioare au indicat că nucleul interior al Pământului s-ar putea inversa. Noile rezultate adaugă greutate acestei posibilităţi, sugerând că rotaţia nucleului a încetinit şi chiar a început să îşi schimbe direcţia în comparaţie cu straturile exterioare ale Pământului.

Vidale „nu şi-a propus să definească natura fizică a nucleului interior”. Cu toate acestea, proiectul a descoperit în mod neaşteptat mai mult decât o încetinire a rotaţiei.

„Ceea ce am descoperit până la urmă este dovada că suprafaţa apropiată a nucleului interior al Pământului suferă modificări structurale”, a declarat Vidale.

Schimbarea straturilor subterane ar putea explica anumite fluctuaţii ale duratei zilei, dar aceste efecte sunt atât de mici încât majoritatea oamenilor nu le detectează niciodată.

Echipa crede că interacţiunile dinamice dintre miezul exterior lichid şi zonele dense ale mantalei determină aceste schimbări, făcând ca mişcarea miezului interior să pară că îşi schimbă cursul din când în când.

Indicii surprinzătoare din seismograme

„Dar în timp ce analizam seismograme de mai multe decenii, un set de date de unde seismice a ieşit curios în evidenţă faţă de restul”, a declarat Vidale.

El şi colegii săi au analizat formele de undă captate de staţiile de monitorizare din locuri precum Fairbanks, Alaska, şi Yellowknife, Canada.

„La început, setul de date m-a nedumerit”, a spus Vidale.

De atunci, tehnicile moderne au clarificat imaginea, indicând faptul că graniţa nucleului interior ar putea trece prin schimbări lente de formă cauzate de deformarea vâscoasă.

„Ceea ce observăm pentru prima dată în acest studiu este probabil că miezul exterior perturbă miezul interior”, a spus Vidale.

În loc să se comporte ca o minge rigidă blocată în loc, miezul interior pare să se adapteze în intervale pe care dispozitivele seismice actuale sunt în sfârşit capabile să le capteze.

Oamenii de ştiinţă bănuiesc că acest centru de fier se poate deplasa în moduri care influenţează câmpul magnetic al planetei, având în vedere cât de mult din acest câmp este generat de regiunea lichidă exterioară.

De ce este important nucleul interior al Pământului?

Experţii de la USC îşi propun să urmărească mai precis tiparele nucleului în anii următori. Ei intenţionează să se concentreze asupra semnalelor subtile care arată cum evoluează forma nucleului interior.

Ei speră ca acest efort ar putea oferi o imagine mai clară a forţelor care stau la baza oricărei mişcări inverse, inclusiv a interacţiunilor care par să ajusteze limitele nucleului.

În timp ce miezul interior al Pământului este adesea descris ca fiind static şi solid, aceste noi observaţii adaugă nuanţe. Cutremurele repetate oferă o perspectivă valoroasă asupra a ceea ce se întâmplă într-un mediu pe care majoritatea oamenilor doar şi-l pot imagina.

Echipa de cercetare consideră că urmărind formele de undă ale cutremurelor viitoare ar putea dezvălui detalii despre modul în care centrul Pământului se schimbă în timp.

Vidale a declarat că accentul se pune pe cartografierea acestor mişcări în moduri care să ajute oamenii de ştiinţă să vadă ce declanşează schimbările de viteză şi formă.

Noile forme de undă extind discuţia mai largă privind mecanica Pământului. Anumite aspecte, precum fluctuaţiile magnetice şi gradienţii de temperatură, pot avea legătură cu ritmul nucleului interior.

Deşi centrul planetei rămâne inaccesibil, aceste descoperiri dezvăluie un loc care este mult mai activ decât se credea odată.