Een nieuwe studie toont aan dat de binnenkern oscilleert

Wetenschappers van de Universiteit van Zuid-Californië hebben bewijs gevonden dat de binnenkern van de aarde oscilleert, in tegenspraak met eerder geaccepteerde modellen die suggereerden dat het constant sneller draait dan het oppervlak van de planeet.

Hun studie werd vandaag gepubliceerd in wetenschappelijke vooruitgang, laat zien dat de binnenkern van richting veranderde in de periode van zes jaar van 1969 tot 1974, volgens een analyse van seismische gegevens. De wetenschappers zeggen dat hun model van interne kernbeweging ook de variatie in daglengte verklaart, waarvan is aangetoond dat deze de afgelopen decennia constant fluctueert.

zei John E. Vidal, co-auteur van de studie en hoogleraar aardwetenschappen aan het UC Dornsive College of Arts, Arts and Sciences. “Onze recente waarnemingen laten echter zien dat de binnenkern van 1969 tot 1971 iets langzamer ronddraaide en vervolgens van 1971 tot 1974 in de andere richting bewoog. We merken ook op dat de lengte van de dag groeide en kromp zoals verwacht.

“Het samenvallen van deze twee waarnemingen maakt oscillatie de waarschijnlijke verklaring.”

Analyse van atomaire tests bepaalt de rotatiesnelheid en richting

Ons begrip van de innerlijke kern is de afgelopen 30 jaar enorm uitgebreid. Het is aangetoond dat de binnenkern – een hete, dichte bal van massief ijzer ter grootte van Pluto – in de loop van tientallen jaren kan bewegen en/of veranderen. Het is ook onmogelijk om direct te observeren, wat betekent dat onderzoekers door indirecte metingen worstelen om het patroon, de snelheid en de oorzaak van beweging en veranderingen te verklaren.

Onderzoek gepubliceerd in 1996 was de eerste die suggereerde dat de binnenkern sneller draait dan de rest van de planeet – ook bekend als superspin – met een snelheid van ongeveer één graad per jaar. Daaropvolgende resultaten van Vidale versterkten het idee dat de binnenkern oppervlakkig draait, zij het in een langzamer tempo.

Met behulp van gegevens van de Large Aperture Seismic Array (LASA), een faciliteit van de Amerikaanse luchtmacht in Montana, ontdekten onderzoeker Wei Wang en Vidal dat de binnenkern langzamer draait dan eerder werd verwacht, ongeveer 0,1 graad per jaar. De studie analyseerde de golven die werden gegenereerd door ondergrondse Sovjet-kernbomtests van 1971 tot 1974 in de Arctische archipel Nova Zembla, met behulp van een nieuwe beamforming-techniek ontwikkeld door Vidal.

De nieuwe resultaten kwamen naar voren toen Wang en Vidal dezelfde methodologie toepasten op een paar eerdere atoomproeven onder Amchitka Island op het puntje van de Alaskan-Milro-archipel in 1969 en Kankin in 1971. nucleaire explosiesontdekten ze dat de binnenkern van richting is veranderd en gedeeltelijk minstens een tiende graad per jaar draait.

Deze laatste studie was de eerste keer dat een bekende zesjarige oscillatie werd aangegeven door directe seismische monitoring.

“Het idee om de innerlijke kern te laten oscilleren is een bestaand paradigma geweest, maar de gemeenschap is verdeeld over de vraag of het levensvatbaar is of niet”, zegt Vidale. “We gingen hier op in in de verwachting dezelfde draairichting en snelheid te zien in het vorige paar atoomtests, maar in plaats daarvan zagen we het tegenovergestelde. We waren behoorlijk verrast toen we ontdekten dat het in de andere richting bewoog.”

Toekomstig onderzoek naar de oorzaak van de vorming van de binnenkern

Vidale en Wang merken op dat toekomstig onderzoek zal afhangen van het vinden van waarnemingen die nauwkeurig genoeg zijn om met deze resultaten te vergelijken. Met behulp van seismische gegevens van atoomproeven in eerdere studies waren ze in staat om de exacte locatie en tijd van een zeer eenvoudige seismische gebeurtenis te bepalen, zegt Wang. Montana LASA sloot echter in 1978 en het tijdperk van ondergrondse Amerikaanse atoomproeven eindigde, wat betekent dat onderzoekers zullen moeten vertrouwen op relatief onnauwkeurige seismische gegevens, zelfs met recente vooruitgang in instrumentatie.

De studie ondersteunt speculatie dat de binnenkern oscilleert op basis van verschillen in daglengte – plus of min 0,2 seconden over zes jaar – en aardmagnetische velden, die beide overeenkomen met de theorie in zowel amplitude als fase. Vidale zegt dat de bevindingen een overtuigende theorie bieden voor veel van de vragen die de onderzoeksgemeenschap stelt.

“De binnenkern is niet stationair – hij beweegt onder onze voeten en lijkt om de zes jaar een paar kilometer heen en weer te gaan,” zei Vidale. “Een van de vragen die we probeerden te beantwoorden, is: beweegt de innerlijke kern geleidelijk of is deze op de lange termijn grotendeels gesloten in vergelijking met al het andere? We proberen te begrijpen hoe De innerlijke kern Gevormd en hoe ze in de loop van de tijd bewegen – dit is een belangrijke stap om dit proces beter te begrijpen. ”