Dramatyczne konsekwencje problemów z jądrem planety przedstawia film „Jądro Ziemi” z 2003 r. Jego fabularnym punktem wyjścia jest zatrzymanie się jądra Ziemi i zanik pola magnetycznego naszej planety. Wywołuje to tragiczne konsekwencje: tornada, powodzie, dezorientację zwierząt. Ziemię czeka katastrofa.

Historia ta – a już szczególnie jej finał, czyli ponowne poruszenie jądra Ziemi z pomocą ładunków wybuchowych – nie ma z nauką prawie nic wspólnego. Prawdziwe jest w niej tylko to, że jądro Ziemi faktycznie się obraca i że tempo tych obrotów może się zmieniać. Nie grozi nam jednak z tego powodu żadne nieszczęście. Za to pojawia się szansa na powiększenie naukowej wiedzy.

Jak zbudowane jest wnętrze Ziemi?

Choć na co dzień chodzimy po twardej skorupie, w środku nasza planeta ma również warstwy płynne. Płaszcz Ziemi składa się z płynnych skał, czyli z magmy. Pod nim leży dwuczęściowe jądro, którego istnienie potwierdzono w 1936 r.

Zewnętrzne jądro ma grubość ok 2 tys. km. To bardzo gorący ocean żelaza i niklu. Natomiast w samym środku globu kryje się twarde jądro wewnętrzne, najprawdopodobniej zbudowane głównie z żelaza. A zewnętrzne jądro ściśle oddziela je od reszty globu.

Nasza wiedza o jądrze wewnętrznym jest stosunkowo nowa. Dopiero w 1996 r. pojawiły się dowody sugerujące, że obraca się ono w stosunku do płaszcza Ziemi. Wykazali to geofizyk Xiaodong Song i sejsmolog Paul Richards.

Naukowcy przejrzeli zapisy fal sejsmicznych z trzech dekad, których źródłem były trzęsienia ziemi pochodzące z jednego regionu. Rejestrowano je w różnych miejscach Ziemi, odległych od siebie o tysiące kilometrów. Różnice w czasie rejestracji, jakie odnotowano, pozwalały wyciągnąć wniosek, że wewnętrzne jądro kręci się szybciej niż płaszcz Ziemi.

Nie wszyscy zgodzili się z tą teorią. Podnoszono na przykład, że na czas rejestracji trzęsień ziemi wpływ mogły mieć fizyczne zmiany na powierzchni jądra wewnętrznego. Rok temu zaś wykazano, że między 1969 a 1971 r. wewnętrzne jądro obracało się wolniej od płaszcza.

Czy jądro Ziemi kręci się wolniej?

Xiaodong Song kontynuował badania. Porównał dane historyczne, które doprowadziły go do przełomu w 1996 r., z nowszymi, z lat 1995–2021. Wnioski zawarł w artykule, jaki ukazał się właśnie w czasopiśmie naukowym „Nature Geoscience”.

Wnioski te okazały się zaskakujące. Do 2009 r. wewnętrzne jądro Ziemi kręciło się szybciej niż warstwy nad nim. Jednak czternaście lat temu nastąpiła zmiana. Obroty wewnętrznego jądra zwolniły, a ono samo być może nawet się zatrzymało.

Song i Yi Yang, współautor artykułu, twierdzą, że nie jest to tylko lokalna zmiana odnosząca się do pewnych części na powierzchni jądra wewnętrznego, ale do niego całego. Zdaniem badaczy może to nawet wskazywać, że niedługo jądro wewnętrzne zmieni swój kierunek obrotu.

Siedemdziesięcioletnia oscylacja jądra

Nie jest to na szczęście nic nadzwyczajnego. Do takiego zdarzenia może według obu naukowców dochodzić raz na siedem dekad. Jak napisali w swojej pracy, poprzednia taka zmiana miała miejsce na początku lat 70. XX wieku. Ma ona prawdopodobnie związek z innymi zmianami, jakie cyklicznie obserwujemy: tempem obrotu całej planety (czyli długością dnia) i zmianami pola magnetycznego.

Song i Yi Yang zwracają również uwagę, że oscylacja jest bardzo powolna i ledwo zauważalna. Mimo to zmiany kierunku i tempa obracania się wewnętrznego jądra Ziemi wpływają na wszystkie znajdujące się nad nim warstwy globu. – Nasze obserwacje dowodzą, że istnieją dynamiczne interakcje między warstwami Ziemi, od tych najgłębiej położonych aż do jej powierzchni – napisali w swoim artykule.


Źródła: Nature Geoscience, Nature, ScienceAlert.