Zewnętrzne jądro Ziemi doświadcza zmian. Czego możemy się dowiedzieć?

Analizy fal sejsmicznych rozchodzących się w związku z dwoma niezależnymi od siebie trzęsieniami ziemi wykazały, iż w zewnętrznym jądrze naszej planety dochodzi do istotnych zmian.

Wspomniane trzęsienia, choć wystąpiły w podobnych miejscach, to były oddzielone około 20-letnią przerwą. Biorąc pod uwagę zebrane wtedy dane naukowcy mogą wyciągnąć kilka wniosków na temat zmian zachodzących głęboko pod naszymi stopami. Jest to ważne, ponieważ zewnętrzne jądro wpływa na pole magnetyczne naszej planety. O istotności jego roli chyba nie trzeba nikogo przekonać – to właśnie dzięki polu magnetycznego jesteśmy chronieni przed promieniowaniem kosmicznym i słonecznym, a atmosfera utrzymuje się na miejscu mimo upływu miliardów lat.

Czytaj też: Potężne trzęsienie ziemi sprzed 3800 lat. Jedno z najsilniejszych jakie kiedykolwiek wykryto

Autorzy nowych ustaleń dotyczących kulis tych wydarzeń przedstawili swoje wnioski na łamach Nature Communications Earth & Environment. Publikacja opisuje, jak naukowcy wykorzystali dane pochodzące z czterech systemów monitorujących fale sejsmiczne w obu wspomnianych trzęsieniach ziemi. Odczyty z drugiego trzęsienia wykazały, że fale – mimo tej samej „trasy” podróżowały o około jedną sekundę krócej. Wniosek jest więc oczywisty: w ciągu dwóch dekad musiało dojść do jakiejś zmiany w strukturze zewnętrznego jądra.

Innymi słowy, dwadzieścia lat temu coś stało na drodze fal, lecz obecnie tego już nie znajdziemy. Autorzy badań wzięli pod uwagę fale SKS, które przechodzą przez płaszcz w formie fal ścinających, by później dotrzeć do zewnętrznego jądra jako fale ściskające. Na tym jednak ich podróż się nie kończy, ponieważ kiedy wychodzą z drugiej strony, ponownie przechodzą przez płaszcz jako fale ścinające.

Zewnętrzne jądro Ziemi wpływa między innymi na pole magnetyczne naszej planety

Oba trzęsienia miały miejsce w pobliżu wysp wulkanicznych Kermadec, które znajdują się na południowym Pacyfiku. Pierwsze nastąpiło w maju 1997 roku, podczas gdy drugie we wrześniu 2018 roku. Zapewniło to świetną okazję do prześledzenia ewentualnych zmian, które pojawiły się między pierwszym i drugim trzęsieniem. Płynące z tych analiz wnioski mogą mieć też istotne implikacje dla badań dotyczących konwekcji zachodzącej w płaszczu Ziemi.

Czytaj też: Odkryto najsilniejsze w historii trzęsienie ziemi poza naszą planetą

Zdaniem Ying Zhou z Virginia Tech lżejsze pierwiastki, takie jak wodór, węgiel i tlen zostały uwolnione w zewnętrznym jądrze od 1997 roku. W teorii powinno to doprowadzić do zmniejszenia gęstości o około 2-3 procent i zmiany prędkości przepływu konwekcyjnego wynoszącej około 40 kilometrów na godzinę. Różnice nie są rzecz jasna szczególnie duże, jednak należy mieć na uwadze, że w grę wchodzi stosunkowo niedługi okres obejmujący porównywane trzęsienia.