Ostatnie trzęsienia ziemi wzbudziły zainteresowanie opinii publicznej tym co dzieje się głęboko pod ziemią. A dzieje się akurat sporo bo geolodzy, którzy nieco lepiej rozumieją dynamikę wnętrza Ziemi właśnie odkryli, że stałe wewnętrzne żelazne jądro Ziemi – które normalnie wiruje w prawie beztarciowej stopionej zewnętrznej powłoce – wydaje się zwalniać i zatrzymywać się. Czy to w tym należy upatrywac zwiększonej aktywności sejsmicznej w ostatnich tygodniach?

Konsekwencje tego procesu nie są znane, ale naukowcy uspokajają, że nie będą katastrofalne. A czymś takim byłoby zatrzymanie pola magnetycznego naszej planety.

„Znaleźliśmy zaskakujące dowody na to, że wewnętrzne jądro prawie przestało się obracać w ciągu ostatniej dekady i może doświadczać odwrócenia wielowiekowej okresowości oscylacji” – napisali w opublikowanym artykule geofizycy Yi Yang i Xiaodong Song z Uniwersytetu Pekińskiego

Od zaledwie kilku dekad wiemy, że wewnętrzne jądro Ziemi obraca się względem płaszcza nad nim, co zostało potwierdzone w 1996 roku przez tego samego Songa i jego kolegę Paula Richardsa, sejsmologa z Columbia University. Przed ich pracą pomysł, że wewnętrzne jądro Ziemi obraca się oddzielnie od reszty planety, był niesprawdzoną teorią, przewidzianą przez niesprawdzony model ziemskiego pola magnetycznego. Od tego czasu naukowcy z Ziemi próbują dowiedzieć się – z odległości 5100 kilometrów – jak szybko lub wolno wiruje wewnętrzne jądro naszej planety.

Początkowo sądzono, że jądro wewnętrzne dokonuje całkowitej rewolucji co 400 lat, napędzanej momentem elektromagnetycznym i równoważonej przyciąganiem grawitacyjnym. Ale inni naukowcy wkrótce zasugerowali, że obraca się znacznie wolniej, a zakończenie rewolucji zajmuje 1000 lat lub więcej. Szybkość tego obrotu i pytanie, czy się zmienia, jest nadal przedmiotem kontrowersji. Jednak wewnętrzne jądro najwyraźniej się zatrzymuje jak w hollywoodzkim filmie katastroficznym i ten fakt wywołuje gorącą debatę.

Po rozważeniu wszystkich za i przeciw, Song powrócił do tej samej metody, którą on i Richards zastosowali, aby dojść do wniosku, że wewnętrzne jądro wiruje. W 1996 roku śledzili odczyty fal sejsmicznych z powtarzających się trzęsień ziemi, zwanych dubletami, które przemieszczały się przez wewnętrzne jądro od południowego Atlantyku do Alaski w latach 1967-1995. Gdyby wewnętrzne jądro się nie poruszało, fale uderzeniowe musiałyby podążać tą samą drogą. Ale Song i Richards wykazali, że od lat 60. do 90. fale sejsmiczne przyspieszały o ułamek sekundy.

Teraz, w nowym badaniu z Yangiem, Song ponownie przejrzał stare dane i porównał je z nowszymi wzorami niemal identycznych fal sejsmicznych, które wskazują, że wewnętrzne jądro zwolniło, a nawet może już się odwróciło jeśli chodzi o kierunek obrotu. Odkryto, że od około 2009 roku trajektorie, które wcześniej wykazywały znaczne fluktuacje czasowe, pozostały praktycznie niezmienione, gdy fale sejsmiczne przechodziły przez rdzeń i wychodziły z drugiej strony. Jakakolwiek różnica czasu zniknęła. Ten globalny wzorzec sugeruje, że rotacja w jądrze ostatnio utknęła w martwym punkcie.

Yang i Song uważają również, że niedawne zatrzymanie rotacji wewnętrznego jądra jest spowodowane odwrotną rotacją. Solidna żelazna kula ślizga się w drugą stronę podczas 70-letniej oscylacji. Według ich obliczeń wystarczyłaby niewielka nierównowaga sił elektromagnetycznych i grawitacyjnych, aby spowolnić, a następnie odwrócić obserwowany obrót jądra wewnętrznego.

Ale to nie wszystko. Naukowcy zauważają, że 70-letnia zmiana zbiega się z innymi okresowymi zmianami obserwowanymi na powierzchni Ziemi, w długości dnia i polu magnetycznym, które mają okresowość od sześciu do siedmiu dekad. Dziesięcioletnie wzorce w obserwacjach klimatu, takie jak średnia globalna temperatura i wzrost poziomu mórz, również wydają się dziwnymi zbiegami okoliczności.

Według Younga i Songa te częste, powoli zmieniające się, subtelne fluktuacje, które pojawiają się co 60 do 70 lat, wskazują na „system rezonansowy w różnych warstwach Ziemi”. Ponieważ uważa się, że wewnętrzne jądro Ziemi jest dynamicznie połączone z zewnętrznymi warstwami, z zewnętrznym jądrem za pomocą sprzężenia elektromagnetycznego, a z płaszczem za pomocą sił grawitacyjnych, badanie może również pomóc nam zrozumieć, w jaki sposób procesy zachodzące w głębi naszej planety wpływają na jego powierzchnię.

Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Nature Geoscience.