Los Angeles – Nieuw onderzoek toont aan dat de binnenste kern van de aarde, een massieve ijzeren bal die zich diep in onze planeet bevindt, zijn rotatie heeft vertraagd. Wetenschappers van de Universiteit van Zuid-Californië zeggen dat hun ontdekking eerdere opvattingen over het gedrag van de binnenkern in twijfel trekt en interessante vragen oproept over de impact ervan op de dynamiek van de aarde.
Het is al lang bekend dat de binnenste kern, een mysterieus rijk dat zich ongeveer 5000 kilometer onder onze voeten bevindt, onafhankelijk van het aardoppervlak roteert. Wetenschappers hebben dit fenomeen tientallen jaren bestudeerd, in de overtuiging dat het een cruciale rol speelt bij het genereren van het magnetische veld van onze planeet en het vormgeven van convectiepatronen in de vloeibare buitenkern. Tot nu toe werd algemeen aanvaard dat de binnenste kern geleidelijk sneller draait dan de rest van de aarde, een proces dat bekend staat als… Superrotatie. Echter, deze laatste studie, gepubliceerd in het tijdschrift natuur, Het onthult een verrassende ontwikkeling in deze roman.
“Toen ik voor het eerst de seismogrammen zag die op deze verandering wezen, was ik verbijsterd”, zei John Vidal, de decaan hoogleraar aardwetenschappen aan het USC Dornsife College of Letters, Arts and Sciences, in een verklaring. ‘Maar toen we twintig andere waarnemingen vonden die op hetzelfde patroon wezen, was de conclusie onvermijdelijk. De innerlijke kern was voor het eerst in decennia vertraagd. Andere wetenschappers hebben onlangs gepleit voor vergelijkbare en verschillende modellen, maar onze laatste studie levert de meest overtuigende oplossing.”
Vertraag de rotatie, keer het ritme om
Door seismische golven te analyseren die werden gegenereerd door herhaalde aardbevingen op de Zuidelijke Sandwicheilanden van 1991 tot 2023, ontdekten de onderzoekers dat de rotatie van de binnenste kern niet alleen was vertraagd, maar ook daadwerkelijk was vertraagd. tegengestelde richting. Het team concentreerde zich op een specifiek type seismische golf genaamd PKIKP, die de binnenkern doorkruist en wordt geregistreerd door seismische arrays in het noorden van Noord-Amerika. Door de golfvormen van deze golven van 143 paar herhaalde aardbevingen te vergelijken, merkten ze een vreemd patroon op.
Veel aardbevingsparen vertoonden seismische golfvormen die in de loop van de tijd veranderden, maar opmerkelijk genoeg later terugkeerden om overeen te komen met hun eerdere tegenhangers. Deze waarneming suggereert dat de binnenste kern, na een periode van superrotatie van 2003 tot 2008, is begonnen te subroteren, oftewel langzamer te roteren dan het aardoppervlak, en in wezen zijn vorige pad volgt. De onderzoekers ontdekten dat de binnenste kern tussen 2008 en 2023 twee tot drie keer langzamer roteerde dan de vorige superspin.
De onderzoeksresultaten schetsen een boeiend beeld van de rotatiedynamiek van de binnenste kern. De identieke golfvormen die bij veel aardbevingen worden waargenomen, geven de momenten aan waarop de binnenkern terugkeerde naar de posities die deze in het verleden had ingenomen, ten opzichte van de mantel. Dit patroon, gecombineerd met inzichten uit eerdere onderzoeken, laat zien dat de rotatie van de binnenste kern veel complexer is dan eenvoudige, statische superrotatie.
De onderzoekers ontdekten dat de superrotatie van de binnenkern van 2003 tot 2008 sneller was dan de daaropvolgende subrotatie, wat wijst op een asymmetrie in zijn gedrag. Dit verschil in rotatiesnelheden suggereert dat de interacties tussen de binnenkern, de buitenkern en de mantel complexer zijn dan eerder werd gedacht.
Beperkingen: Basispuzzelstukjes
Hoewel het onderzoek overtuigend bewijs levert dat de binnenkern vertraagt en zijn rotatie omkeert, kent het onderzoek uiteraard enkele beperkingen. De ruimtelijke dekking van seismische gegevens is relatief schaars, vooral in de Noord-Atlantische Oceaan, vanwege de aanwezigheid van vuursteenlagen die continu boren hebben belemmerd. Bovendien is het in het onderzoek gebruikte systeemmodel van de aarde, hoewel complex, nog steeds een vereenvoudigde weergave van de complexe dynamiek die daarbij betrokken is.
De auteurs benadrukken de behoefte aan aanvullende gegevens met hoge resolutie van een groter aantal sites om hun bevindingen te versterken. Ze roepen ook op tot voortdurende verbetering van de systeemmodellen van de aarde om de complexiteit van het gedrag van de binnenste kern en de interacties ervan met de buitenste kern en mantel beter te begrijpen.
Wat betekenen de resultaten voor de toekomst?
De ontdekking dat de binnenkern zijn rotatie vertraagt en omkeert, heeft grote gevolgen voor ons begrip van het binnenste van de aarde en de impact ervan op de dynamiek van onze planeet. Het gedrag van de binnenkern hangt nauw samen met het aardmagnetisch veld en de convectiepatronen in de buitenkern.
Deze studie roept ook fascinerende vragen op over de mogelijke gevolgen van het veranderen van de rotatie van de binnenkern op het aardoppervlak. Kunnen deze variaties in de rotatie het magnetische veld van de aarde, het klimaat of zelfs de lengte van onze dagen beïnvloeden? Vidal wijst erop dat de verandering kan leiden tot veranderingen in de lengte van de dag met fracties van een seconde. “Het is zo moeilijk om op te merken dat je binnen een milliseconde bijna verdwaald bent in het geluid van de oceaan en de kolkende atmosfeer”, zegt hij.
Ongetwijfeld zal toekomstig onderzoek deze interessante mogelijkheden dieper onderzoeken.
“De innerlijke dans van het hart is misschien wel levendiger dan we tot nu toe weten”, voegt Vidal toe.
Dit artikel is beoordeeld door Steve Fink, hoofdredacteur van StudyFinds.
“Reisliefhebber. Onruststoker. Popcultuurfanaat. Kan niet typen met bokshandschoenen aan.”