Oamenii de ştiinţă care în urmă cu doar câteva luni au confirmat că miezul interior al Pământului şi-a inversat recent rotaţia au o nouă descoperire despre cele mai adânci secrete ale planetei noastre - au identificat modificări ale formei miezului interior, relatează CNN.
O multitudine de informaţii noi despre nucleul interior al Pământului au apărut în ultimele luni. Oamenii de ştiinţă au acum dovezi că stratul cel mai interior al planetei îşi schimbă forma.
Stratul cel mai interior al Pământului este o minge fierbinte şi solidă de metal înconjurată de un miez exterior de metal lichid. Timp de decenii, oamenii de ştiinţă care studiază planeta au suspectat că miezul interior solid s-a deformat în timp, pe măsură ce se rotea. Acum, cercetătorii au găsit primele dovezi ale unor schimbări care au avut loc în ultimii 20 de ani în forma nucleului interior. Semnele deformării miezului au apărut în undele cutremurelor care au fost suficient de puternice pentru a ajunge în centrul Pământului.
Echipa de cercetători a folosit aceleaşi date privind cutremurele pentru un studiu din 2024, pentru a rezolva o dezbatere de lungă durată privind rotaţia nucleului interior. Ei au descoperit că miezul interior s-a rotit cândva mai repede decât Pământul însuşi. Dar începând cu anul 2010, rotaţia miezului interior solid a încetinit. În prezent, acesta se roteşte în sens invers în raport cu restul planetei.
Noul lor studiu, publicat luni în revista Nature Geoscience, se bazează pe această descoperire, folosind date privind cutremurele colectate între 1991 şi 2023. Lucrările anterioare ale oamenilor de ştiinţă privind rotaţia nucleului i-au ajutat să interpreteze variaţiile înălţimii undelor seismice, definindu-le ca indicatori ai schimbărilor de la suprafaţa nucleului interior, a explicat Dr. John Vidale, coautor al studiului anterior şi autor principal al noului studiu.
Miezul Pământului, un mister
„Putem compara semnalele pe care le vedem atunci când miezul interior este readus în aceeaşi poziţie în care se afla în altă perioadă şi să vedem dacă există diferenţe care nu pot fi explicate prin rotaţie”, a declarat pentru CNN Vidale, profesor de ştiinţele Pământului la Colegiul Dornsife de Litere, Arte şi Ştiinţe al Universităţii California de Sud, potrivit News.ro.
Schimbările de formă din nucleu ar putea conţine indicii despre forţele din adâncul Pământului care alimentează magnetosfera, liniile invizibile de energie magnetică ce protejează planeta de vremea solară şi de radiaţiile mortale, spun cercetătorii.
„Pământul evoluează pe o scară de timp geologică, astfel încât observarea schimbărilor pe o scară de timp anuală este întotdeauna incitantă, deoarece ne îmbunătăţeşte înţelegerea dinamicii nucleului interior”, a declarat Dr. Yoshi Miyazaki, profesor asociat în cadrul departamentului de ştiinţe ale Pământului de la Universitatea Rutgers din New Jersey. „Studiile anterioare au discutat deja despre modul în care rotaţia nucleului interior s-a schimbat în ultimul deceniu, iar acest studiu introduce o nouă perspectivă - schimbările non-rotaţionale - adăugând o altă dimensiune discuţiei. Cred că acest lucru va alimenta şi mai mult aceste dezbateri”, a declarat Miyazaki, care nu a fost implicat în noua cercetare.
Dintre toate straturile Pământului, miezul interior este cel mai îndepărtat şi misterios. Această sferă solidă de fier şi nichel are aproximativ 70% din dimensiunea Lunii, cu o rază estimată la 1.221 kilometri. Temperaturile din miezul interior ajung până la 5.400 de grade Celsius, iar presiunea poate ajunge până la 365 de gigapascali (GPa) - de peste 3 milioane de ori mai mare decât presiunea atmosferică medie de pe Pământ. Deşi observarea directă a miezului este imposibilă, oamenii de ştiinţă îl studiază prin analizarea schimbărilor de mărime şi formă ale undelor seismice, pe măsură ce acestea trec prin miez.
Ce informații pot oferi cutremurele
Cutremurele generează două tipuri de unde. Undele primare, sau undele P, sunt primele unde produse de un cutremur şi mişcă solul în aceeaşi direcţie în care se mişcă unda. Undele de forfecare, sau undele S, sunt mai lente decât undele P şi mişcă solul perpendicular pe direcţia undei.
Conform noului studiu, schimbările de amplitudine ale unui tip de undă P care penetrează miezul - undele PKIKP - indică deformări la nivelul cel mai puţin adânc al miezului interior. La limita unde miezul interior solid întâlneşte lichidul din miezul exterior, suprafaţa sferei ar putea fi mai maleabilă decât la niveluri mai adânci.
„Este aproape science fiction să vizualizăm ce se întâmplă la suprafaţa nucleului interior”, a declarat Vidale. „Este un loc atât de diferit de viaţa noastră de zi cu zi, cu scări de timp diferite, materiale diferite şi forţe incredibile. Şi totuşi, putem ajunge acolo şi să aflăm mai multe despre el doar trecând în revistă unele dintre cele mai recente observaţii”, spune cercetătorul.
Oamenii de ştiinţă au analizat 168 de unde împerecheate provenite de la cutremurele produse în 42 de locaţii din apropierea Insulelor Sandwich de Sud, un lanţ de insule vulcanice din Oceanul Atlantic de Sud. Urmărind viteza şi direcţia de rotaţie a miezului, cercetătorii au găsit o modalitate de a detecta schimbările în forma miezului. Odată ce au cunoscut viteza de rotaţie a miezului, au putut să îi modeleze poziţia şi apoi să compare diferite unde PKIKP care au ajuns la miez în timp ce acesta se rotea în acelaşi loc.
Conform studiului, modificările de amplitudine ale acestor unde pereche ar putea fi atribuite schimbărilor de formă ale nucleului, mai degrabă decât schimbărilor de rotaţie. Cu toate acestea, cum ar putea arăta această deformare a nucleului interior este mai greu de stabilit. „Poate că topografia urcă şi coboară. Poate că se deplasează ca nişte alunecări de teren”, spune Vidale. „Cel mai probabil, nucleul exterior doar împinge nucleul interior şi îl deplasează puţin”, adaugă el.
În timp ce o singură locaţie a miezului interior a prezentat semne de deformare între 2004 şi 2008, este posibil să existe mai multe care încă nu au fost detectate, spun cercetătorii. „Este greu de ştiut dacă ne uităm la o locaţie anormală sau normală”, punctează Vidale. „Dar o presupunere ar fi că un anumit nivel de deformare are loc destul de des în multe locuri”, arată profesorul.
Cum e generată magnetosfera
În timp ce miezul interior solid al Pământului se roteşte, miezul exterior topit se agită şi se scufundă. Interacţiunile lor generează energie magnetică, care se desface şi înfăşoară planeta noastră în magnetosferă. Dar miezul exterior lichid se micşorează. Milimetru cu milimetru, miezul interior a absorbit metal topit din miezul lichid din jurul său, explică Vidale. Probabil că a fost nevoie de miliarde de ani pentru ca miezul interior să se răcească şi să se solidifice, iar în următoarele câteva miliarde de ani, miezul interior va continua să se răcească, sorbind picături de metal lichid din miezul exterior, până când întregul miez al Pământului va fi o sferă de metal solid, a adăugat el. „Asta va distruge câmpul magnetic”, a spus Vidale. „Nu va mai exista fier în mişcare acolo jos”, explică el.
Cu toate acestea, un astfel de eveniment va avea loc în viitorul mult îndepărtat, peste miliarde de ani. Iar înainte ca acest lucru să se întâmple, Pământul va fi probabil distrus, pe măsură ce Soarele nostru se va transforma într-o gigantă roşie şi va înghiţi planetele interioare ale sistemului solar, arată Vidale. Până atunci, oamenii de ştiinţă ar trebui să aibă suficient timp la dispoziţie pentru a investiga mecanismele nevăzute din inima planetei noastre şi pentru a descoperi ce ar putea rezerva planetei Pământ rotaţia internă, mişcarea şi schimbarea formei sale.
În ceea ce priveşte impactul asupra vieţii, după cum se menţionează în introducerea lucrării, mărirea nucleului interior joacă un rol crucial în generarea câmpului magnetic al Pământului, care ne protejează de radiaţiile solare dăunătoare. „Deşi o legătură directă între viaţa de la suprafaţa Pământului şi ICB (graniţa dintre miezul interior şi exterior) rămâne îndepărtată, ceea ce se întâmplă la ICB are totuşi unele implicaţii pentru evoluţia pe termen lung a Pământului”, punctează profesorul Miyazaki.
- Te-ar putea interesa si:
- Oamenii de știință au descifrat modul în care celulele imunitare detectează bacteriile
- A fost descoperită cea mai veche dovadă a producerii focului. Momentul-cheie din evoluţia...
- Misterul „mesagerilor ascunşi” ai sângelui, descifrat de cercetătorii din Australia
