Glóheit kúla úr járni og nikkel, á stærð við litla plánetu sem er um 5.000 km neðan við fætur okkar.
Innri kjarni jarðar hefur alla tíð verið nokkuð dularfullt fyrirbrigði og við höfum af mjög eðlilegum ástæðum aldrei getað séð með eigin augum. Hann er nefnilega mörg þúsund gráðum of heitur til þess.
Nú hafa kínverskir vísindamenn rannsakað nánar þær jarðskjálftabylgjur sem hafa lagt leið sína gegnum sjálfan kjarna jarðar og mögulega gert merkilega uppgötvun sem verður nýtt innlegg í nokkuð ákafar umræður um þetta efni. Niðurstöður rannsóknarinnar hafa nú birst í vísindaritinu Nature Geoscience.
Jarðskjálftar afhjúpa leyndardómanna
Kínversku vísindamennirnir hjá Beijing-háskóla telja sem sé að þeir hafi fundið sönnun þess að nýlega hafi hægst nokkuð á snúningi þessa 1.300 km þykka kjarna sem mögulega gæti verið fyrirboði þess að hann taki að snúast öfugt við það sem hann hefur gert undanfarna áratugi.
Vísindamennirnir komust að þessari niðurstöðu eftir að hafa mælt ferðatíma jarðskjálftabylgna frá ýmsum skjálftum gegnum kjarnann og upp á yfirborðið hinu megin á hnettinum síðustu sex áratugi.
Þeir segja mælingarnar sýna að innri kjarni jarðar hafi snúist nokkru hraðar en möttullinn og jarðskorpan allt fram til ársins 2009. Þá virðist kjarninn hafa hægt á sér og fylgt sama hraða og ytri hlutar hnattarins og nú álíta þeir sem sagt mögulegt að kjarninn gæti verið í þann veginn að fara að snúast í hina áttina.
Ekki í fyrsta sinn
Vísindamennirnir telja þetta ekki í fyrsta sinn sem innri kjarninn taki sér dálitla hvíld frá snúningnum.
Þeir töldu sig geta greint sérkennilega breytingu á jarðskjálftabylgjunum upp úr 1970 og það gæti bent til að þessi hægari snúningur geti verið hluti af reglubundnu mynstri sem felist í því að á um sjöunda hverjum áratug taki innri kjarninn að snúast öfugt.
KOMDU MEÐ Í FERÐALAG: Öfgafullur innri heimur jarðar
Jarðskorpan
myndar ysta lag hnattarins. Til hennar teljast bæði meginlönd og hafsbotn. Efnasamsetningin er öðruvísi en í möttlinum fyrir innan og í henni eru t.d. kísill, úran og kalíum. Skorpan er samansafn margvíslegra bergtegunda.
Dýpt: 0-75 km
Hiti: 0-400 °C
Möttullinn
hefur tiltölulega einsleita efnasamsetningu. Í innsta hluta möttulsins er hitastigið um 4.000 gráður og hluti hitans leitar upp. Á mótum möttuls og skorpu er hitinn um 500 gráður.
Dýpi: 75-4.000 km
Hiti: 500-4.000 °C
Ytri kjarninn
er fljótandi og í honum er járn og ýmis frumefni sem járn dregur að sér, t.d. nikkel. Segulsvið jarðar myndast hér vegna strauma í þessum seigfljótandi massa.
Dýpt: 2.900-5.000 km
Hiti: 4.000-4.500 °C
Innri kjarninn
er fastur og líkt og í ytri kjarnanum er hann einkum úr járn og nikkel. Líkast til hefur stór hluti eðalmálmanna (m.a. gull og platína) safnast upp þarna.
Dýpt: 5.000-6.350 km
Hiti: 4.500-7.000 °C
Jarðskorpan
myndar ysta lag hnattarins. Til hennar teljast bæði meginlönd og hafsbotn. Efnasamsetningin er öðruvísi en í möttlinum fyrir innan og í henni eru t.d. kísill, úran og kalíum. Skorpan er samansafn margvíslegra bergtegunda.
Dýpt: 0-75 km
Hiti: 0-400 °C
Möttullinn
hefur tiltölulega einsleita efnasamsetningu. Í innsta hluta möttulsins er hitastigið um 4.000 gráður og hluti hitans leitar upp. Á mótum möttuls og skorpu er hitinn um 500 gráður.
Dýpi: 75-4.000 km
Hiti: 500-4.000 °C
Ytri kjarninn
er fljótandi og í honum er járn og ýmis frumefni sem járn dregur að sér, t.d. nikkel. Segulsvið jarðar myndast hér vegna strauma í þessum seigfljótandi massa.
Dýpt: 2.900-5.000 km
Hiti: 4.000-4.500 °C
Innri kjarninn
er fastur og líkt og í ytri kjarnanum er hann einkum úr járn og nikkel. Líkast til hefur stór hluti eðalmálmanna (m.a. gull og platína) safnast upp þarna.
Dýpt: 5.000-6.350 km
Hiti: 4.500-7.000 °C
En snúningur innri kjarnans er vægast sagt áleitið umfjöllunarefni í vísindaheiminum og þetta er síður en svo í fyrsta sinn sem vísindamenn kynna nýjar niðurstöður varðandi snúning þessarar ofboðslega heitu kúlu.
Árið 2004 drógu vísindamenn hjá Columbia-háskóla t.d. þá ályktun að kjarninn snerist hraðar en yfirborð jarðar en árið 2011 uppgötvuðu aðrir vísindamenn að kjarninn snerist mun hægar en talið hefði verið.
Og árið 2021 álitu jarðeðlisfræðingar hjá Suður-Kaliforníuháskóla að innri kjarninn skipti um snúningsstefnu á sex ára fresti.
LESTU EINNIG
,,Við vitum meira um sólina”
Nýja kenningin um stefnubreytingu á 70 ára fresti mætir líka efasemdum mjög víða. Það þarf ekki að koma á óvart vegna þess hve kenningarnar eru margar og margvíslegar. Þetta útskýrir Chris Finlay prófessor við jarð- og geimeðlisfræðideild DTU Space.
Sjálfur átti hann engan þátt í þessum nýju rannsóknum en vinnur að rannsóknum á segulsviði jarðar og hefur notað gögn frá gervihnöttum til að rannsaka innri hluta hnattarins.
„Innri kjarni jarðarinnar er sá hluti hnattarins sem við þekkjum minnst. Reyndar vitum við meira um sólina en það sem gerist þarna inni. Ástæðan er sú að það eru 5.000 km lög af bergi og fljótandi efnum milli okkar og innri kjarnans og því afar erfitt rannsóknarefni,“ útskýrir hann.
Óbeinar athuganir
Þessi mikla og óyfirstíganlega fjarlægð veldur því að við verðum að reiða okkur á óbeinar athuganir, svo sem jarðskjálftabylgjur eða breytingar á segulsviði – ekki ósvipað því að við tækjum okkur fyrir hendur að greina sjúkdóma í líkamanum án þess að geta tekið nokkur sýni.
„Þessi rannsókn er hluti af tilraunum okkar til að læra meira um þennan leynda stað innan í plánetu okkar. En það er langt frá því að þetta sé lokaáfanginn,“ segir Chris Finlay.
