U dubinama naše planete odvija se složeni sustav koji većinu ljudi ne može ni zamisliti. Iako se cijela Zemlja okreće jedinstvenim ritmom, njene unutarnje strukture – najdublja čvrsta jezgra i okolna plastična plašta – ne prate taj isti tempo. Znanstvenici su otkrili da se relativna brzina rotacije unutarnje jezgre mijenja kroz otprilike sedamdesetogodišnji ciklus: ponekad se ubrzava, ponekad usporava, a ponekad čak i lagano okreće u suprotnom smjeru u odnosu na plaštu. U nastavku objašnjavamo kako su došli do ovog zaključka, koje su moguće uzroke i koje posljedice to može imati za geofiziku i svakodnevni život.
Sadržaj...
Kako znamo da se unutarnja jezgra ne okreće istom brzinom kao plašta?
Podaci o rotaciji unutarnje jezgre dolaze iz analize seizmičkih valova koji prolaze kroz Zemljinu unutrašnjost. Kada se zemljotres dogodi, valovi se šire kroz različite slojeve i dolaze do seizmičkih stanica diljem svijeta. Znanstvenici uspoređuju vrijeme dolaska tih valova s modelima koji pretpostavljaju različite brzine rotacije jezgre. Najnoviji rezultati, objavljeni u međunarodnim časopisima, pokazuju da se relativna brzina jezgre mijenja u ciklus od otprilike sedamdeset godina.
Ključni instrument u ovom istraživanju je globalna mreža seizmičkih stanica koja bilježi mikro‑zemljotrese i velike potrese. Analizom razlike u dolaznom vremenu i amplitudi valova, istraživači mogu izračunati kako se unutarnja jezgra pomiče u odnosu na površinu. Dodatno, magnetometri koji mjere Zemljino magnetsko polje otkrivaju suptilne promjene u smjeru i jačini polja, što dodatno potvrđuje varijabilnost rotacije jezgre.
Koji su mehanizmi koji uzrokuju promjene rotacije unutarnje jezgre?
Postoji nekoliko teorija koje pokušavaju objasniti zašto se unutarnja jezgra ne kreće stalno istim tempom. Vjerojatno je da kombinacija više faktora uzrokuje promjenjivu dinamiku, a istraživači nastavljaju raditi na preciznijim modelima.
- Magnetska interakcija – Zemljino magnetsko polje nastaje u vanjskim dijelovima tekuće vanjske jezgre. Promjene u tom polju mogu utjecati na torzijske sile koje djeluju na čvrstu unutarnju jezgru.
- Toplinska konvekcija – Razlike u temperaturi između jezgre i plašte uzrokuju konvekcijske struje u tekućoj vanjskoj jezgri, što može mijenjati moment inercije sustava.
- Mehanička povezanost – Iako su unutarnja jezgra i plašta odvojene, na granici između njih postoji sloj viskozne tekućine koji prenosi trenje i može usporavati ili ubrzavati rotaciju.
- Promjene u raspodjeli mase – Dugi geološki procesi, poput talijskog hlađenja ili talijskog podizanja, mogu mijenjati raspodjelu mase unutar planete,
