Tieteelliset ja teknologiset uutiset

Maan sisin ydin hidastuu ja muuttuu muotoaan 🌍

Sisäinen ydin, jota on pitkään pidetty kiinteänä ja vakaana pallona, saattaa olla hyvin erilainen. Tuore tutkimus viittaa siihen, että sen pinta kokee rakenteellisia muutoksia, mikä kyseenalaistaa tietomme tästä salaperäisestä alueesta.

Kuva: Argonne National Laboratory / Flickr / CC 2.0

Analysoimalla vuosikymmenten ajan kerättyjä seismisiä tietoja, Etelä-Kalifornian yliopiston tutkijat ovat havainneet, että sisäydin näyttää muotoutuvan ulkoydin vaikutuksesta. Nämä muutokset, jotka on havaittu ensimmäistä kertaa, saattavat selittää joitakin vaihteluita sisäydimen pyörimisessä ja jopa vaikuttaa päivien pituuteen maapallolla.

Liikkuva sisäinen ydin

Sisäinen ydin, joka sijaitsee noin 5 000 kilometrin syvyydessä, on perinteisesti kuvattu kiinteänä rautapallon ja nikkelin pallona. Kuitenkin uudet tiedot osoittavat, että sen ulkokerros saattaa olla odotettua muovautuvampi. Tämä löytö perustuu seismisten aaltojen analysointiin, jotka ovat peräisin toistuvista maanjäristyksistä Etelä-Sandwich-saarilta.

Tutkijat ovat käyttäneet parannettuja resoluutiotekniikoita seismisten signaalien tutkimiseen. He ovat havainneet poikkeavuuksia aalloissa, mikä viittaa sisäydimen pinnan muotoutumiseen. Nämä muotoutumiset voivat johtua myrskyisistä vuorovaikutuksista sulavan ulkoydimen kanssa.

Ulkoydimen vaikutus

Ulkoydin, joka koostuu nestemäisestä raudasta ja nikkelistä, tunnetaan roolistaan maapallon magneettikentän tuottamisessa. Tähän asti sen vaikutus sisäydimeen on ollut huonosti ymmärretty. Tutkimus paljastaa, että ulkoydimen myrskyiset liikkeet voivat häiritä sisäydimen pintaa, aiheuttaen muodon muutoksia.

Nämä häiriöt voivat myös selittää sisäydimen pyörimisen asteittaista hidastumista, jota on havaittu vuodesta 2010 lähtien. Vaikka nämä muutokset ovat pinnalla huomaamattomia, ne voivat vaikuttaa maapallon kokonaispyörimiseen ja päivien pituuteen.

Kohti parempaa ymmärrystä maapallon ytimestä

Tämä tutkimus avaa uusia näkökulmia maapallon syvien dynamiikkojen ymmärtämiseen. Tutkijat toivovat, että nämä löydöt auttavat paremmin ymmärtämään sisä- ja ulkoydimen välisiä vuorovaikutuksia sekä niiden vaikutusta maapallon magneettikenttään ja geodynamiikkaan.

Tulokset, jotka on julkaistu lehdessä Nature Geoscience, korostavat tarpeen jatkaa tutkimusta näiden ilmiöiden tutkimiseksi. Lisätiedot voivat paljastaa muita odottamattomia näkökohtia tästä vielä suurelta osin tuntemattomasta alueesta.

Lisätietoja: Miten maapallon ydintä tutkitaan?

Koska maapallon ytimen suora tarkkailu on mahdotonta, tiedemiehet käyttävät epäsuoria menetelmiä. Seismisten aaltojen analysointi mahdollistaa ytimen rakenteen ja koostumuksen päättelemisen. Kulkiessaan eri kerrosten läpi, nämä aallot poikkeavat tai pysähtyvät, tarjoten vihjeitä kohtaamiensa materiaalien luonteesta.

Laboratoriokokeet täydentävät näitä havaintoja. Toistamalla ytimen äärimmäisiä paineita ja lämpötiloja, tutkijat tutkivat rauta-nikkeli-seosten käyttäytymistä. Kehittyneet instrumentit, kuten timanttialustat, mahdollistavat näiden äärimmäisten olosuhteiden tutkimisen.

Tutkimukset meteoriiteista rikastuttavat myös tietämystämme. Jotkut niistä ovat peräisin eriytyneistä asteroideista, joilla on metalliydin, joka on samanlainen kuin maapallon ydin. Niiden kemiallinen koostumus antaa vihjeitä maapallon syvyyksissä olevista alkuaineista.

Numeraaliset mallit ovat keskeisessä roolissa. Yhdistämällä seismisiä, kokeellisia ja geokemiallisia tietoja, ne simuloivat ytimen sisäisiä dynamiikkoja. Nämä simulaatiot auttavat tarkentamaan ymmärrystämme sen roolista maapallon magneettikentän tuottamisessa.