Coś wewnątrz Ziemi istotnie wpływa na długość doby
Zespół geofizyków z ETH w Zurychu rozwiązał zagadkę zmiany długości dnia na Ziemi. Odkryto, że wpływy fluktuacji na granicy jądra i płaszcza odgrywają kluczową rolę. Choć zmiany są niewielkie, mają istotne znaczenie dla zrozumienia ziemskiej geodynamiki i wymagają dalszych badań.
Ziemskie życie jest przystosowane do następstw ruchu obiegowego i obrotowego Ziemi. W perspektywie miesięcy zmiana pór roku dyktuje w świecie zwierząt rozmnażanie, migracje, czy przystosowanie ciała do warunków, jak np. zmiany sierści. U człowieka wpływa na ubiór, mieszkanie, a nawet zmiany w psychice związane z dostępem promieni słonecznych. W krótszej perspektywie nasze życie opiera się na innym cyklu – dnia i nocy.
Dobę, czyli czas pomiędzy dwoma górowaniami Słońca podzieliliśmy na 24 godziny, a zmianę daty przesunęliśmy o 12 godzin na północ. Jednak gdy zagłębimy się w temat, dostrzeżemy pewne niuanse, jak np. różnice w liczeniu, które skutkują występowaniem dni przestępnych. Ale to nie wszystko. Ziemia nie jest sztywno zawieszoną kulą, mknie z niesamowitą prędkością 107 tys. km/h. Do tego ma swojego naturalnego satelitę (tak, chodzi o Księżyc) i zachowuje płynne wnętrze. Wszystkie te elementy mają wpływ na długości doby, która, choć dla nas niezauważalnie, nieustannie się zmienia.
Wiele z tych wahań zostało już przez naukowców poznanych i opisanych. Sam Księżyc i ruchy izostatyczne, tj. pionowe podnoszenie się skorupy ziemskiej po ustąpieniu lodowca zmieniają dobę o 1,72 milisekundy na stulecie. Ruchy w płynnym jądrze to ok. 2-3 milisekundy na dekady. Ale jest też pewna zmiana, ok. 3-4 milisekundy na tysiąc lat, której przyczyna do tej pory pozostawała niejasna.
Znaleziono przyczynę zmiany długości trwania doby
Zespół geofizyków z ETH w Zurychu w Szwajcarii uważa, że odpowiedź na tę zagadkę znalazł w płynnym jądrze Ziemi. A dokładniej, zauważyli pewną zgodność występowania fluktuacji z ruchem na granicy jądra i płaszcza.
Pierwsze próby znalezienia odpowiedzi podjęto w 2006 r. Ze względu na ograniczenia techniczne nie udało się rozwikłać zagadki. Rozwój zbierania danych obserwacyjnych i technik modelowania zachęcił naukowców do ponownego przyjrzenia się problemowi. Mimo to czekało ich duże wyzwanie. Jak już było to zaznaczone wyżej, na wszelkie zmiany w ruchu obrotowym Ziemi ma wpływ wiele czynników. Naukowcy musieli więc zebrać je wszystkie (łącznie ze znanymi skutkami zmian klimatu). Pominięcie choć jednej zmiennej wiązałoby się z uzyskaniem niemiarodajnych wyników.
Wykorzystując sieć neuronową i pomiary pola magnetycznego Ziemi, uzyskali wiarygodne rozwiązanie. Zmiany w tysiącletnich skalach czasowych były zgodne z uproszczonym modelem ruchów w jądrze zewnętrznym Ziemi. Co więcej, zauważono również, że wpływ zmian masy lodu i wody na Ziemi był znacznie mniejszy, niż dotychczas sądzono.
Odkrycia nie zamykają drogi do dalszego poznania szczegółów dotyczących konsekwencji ruchów Ziemi. Wyniki zostały opisane w czasopiśmie Geophysical Research Letters.
Geofizycy są świadomi, że uzyskane wyniki nie zamykają tego rozdziału badań. Tak subtelne zmiany wymagają dalszego poznania, ponieważ dzięki temu będziemy mogli poznać jeszcze drobniejsze elementy wpływające na ruch Ziemi.
- Nasze wyniki pokazują, jak ważna jest wewnętrzna geodynamika w przypadku długookresowych wahań długości dnia, w szczególności ze względu na ruch płynów w zewnętrznym jądrze Ziemi – piszą naukowcy w swoim artykule. – Jednakże, biorąc pod uwagę pozostałe niedociągnięcia – w tym brak kompleksowego modelu fizycznego uwzględniającego różne komponenty dynamiki jądra – istnieje wystarczająca motywacja do udoskonalenia obecnie dostępnych modeli jądra Ziemi.
Źrodło: Science Alert
