Jądro wewnętrzne Ziemi zawiera w sobie kulę żelaza o promieniu 650 km

Jądro wewnętrzne Ziemi zawiera w sobie najprawdopodobniej kula żelaza o promieniu 650 km. Odkrycie wpłynie na dotychczasową koncepcję powstawania i ewolucji Ziemi – donoszą australijscy naukowcy na łamach Nature Communications.

.Australijscy naukowcy, w artykule na łamach Nature, potwierdzili, że jądro wewnętrzne Ziemi nie jest jednolite. Wskazali, że w jego wnętrzu znajduje się kula żelaza o promieniu 650 km. Do tej pory strukturę jądra Ziemi (o promieniu ok. 3486 km) rozróżniano na 3 strefy: jądro zewnętrzne (grubość ok. 2260 km), strefę przejściową (grubość ok. 140 km) i jądro wewnętrzne (o promieniu ok. 1220 km).

Badanie centralnej części Ziemi ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia formowania się i ewolucji planet. Obecność i rozmiar najbardziej wewnętrznego rdzenia było tematem rozważań naukowców, ale prowadzenie badań utrudniał brak narzędzi badawczych.

Ponad 20 lat temu prof. Adam Dziewoński wspólnie z Donem Andersonem opracowali obraz wnętrza Ziemi na podstawie szczegółowego badania wielkiego trzęsienia ziemi, które miało miejsce na Alasce 27 marca 1964 r. Ustalili, że jądro Ziemi nie jest jednolite, ale składa się z jądra stałego wewnętrznego, zbudowanego głównie z żelaza i niklu, które jest otoczone płynnym jądrem zewnętrznym. Między innymi na tę pracę powołują się w publikacji Nature Communications australijscy naukowcy.

Thanh-Son Ph?m i Hrvoje Tkalčić zebrali dane z istniejących sond, aby zmierzyć różne czasy odbijania się fal sejsmicznych powstałych na skutek trzęsień ziemi. Po raz pierwszy zaobserwowali fale odbijające się aż pięciokrotnie wzdłuż całej średnicy Ziemi.

„Rewerberacja to proces wielokrotnego dwukrotnego odbicia fal. Zjawisko dobrze znane w akustyce, ale także w sejsmice” – powiedział prof. Stanisław Lasocki z Instytutu Geofizyki PAN.

„Energia sejsmiczna dużych trzęsień ziemi jest tak duża, że fale sejsmiczne mogą wielokrotnie okrążać Ziemię. Podstawowe typy fal to fale bezpośrednie i ich odbicia od granic pomiędzy częściami wnętrza Ziemi. Ale bardzo długookresowe fale powierzchniowe (R,L), po dużym trzęsieniu mogą okrążyć Ziemię parę razy. Myślę, że te fale wywoływały rewerberacje pomiędzy powierzchnią Ziemi, granicą pomiędzy zewnętrznym fragmentem jądra wewnętrznego, a tą, nowo odkrytą żelazną piłką” – wytłumaczył prof. Lasocki.

„Praca jest ciekawa. Naukowcy wykorzystali sieć obserwacji sejsmografów z globalnej sieci i pokazali dokładnie, jak wygląda struktura wnętrza Ziemi. Dowiedzieliśmy się, że promień żelaznej kuli wynosi 650 km i że ma niejednorodny rozkład – to jest nowe ustalenie. Ponieważ Ziemia powstała w wyniku ruchu obrotowego Ziemi, teraz trzeba by się zastanowić czy i jaki jest wpływ jądra w jądrze wewnętrznym na ruch obrotowy” – powiedziała w prof. Jolanta Nastula z Centrum Badań Kosmicznych PAN.

Wewnętrzne jądro Ziemi zmienia swój kierunek ruchu

.Na początku 2023 r. zespół naukowców z Pekinu wskazał, że wewnętrzne jądro Ziemi nie obraca się względem płaszcza planety. Prawdopodobnie jego ruch się praktycznie zatrzymał, a być może niebawem zacznie obracać się w przeciwną stronę.

„Pokazaliśmy zaskakujące wyniki obserwacji wskazujące, że wewnętrzne jądro w ostatnim czasie niemal przestało się obracać i w ramach mierzonych w dekadach oscylacji może zmieniać swoją rotacją na przeciwną” – napisali autorzy publikacji, która ukazała się w periodyku „Nature Geoscience”.

Standardowo wewnętrzne jądro Ziemi obraca się względem płaszcza planety. Dzieje się tak pod wpływem prądów konwekcyjnych zachodzących w płynnym jądrze wewnętrznym oraz grawitacyjnych oddziaływań z płaszczem. Ruch ten jest powolny – jak się szacuje prędkość wynosi ok. 0,5 stopnia na rok. Jak tłumaczą badacze, istnienie tego obrotu wydedukowano z tego, jak przez wnętrze ziemi wędrują fale sejsmiczne. Analizując trajektorie tych fal mierzone w ciągu ostatnich dekad, chiński zespół odkrył wyraźne zmiany, które zaszły w ciągu minionych dziesięciu lat. Dane wskazują na to, że wewnętrzne jądro się zatrzymało.