Zemské jádro mění svou rychlost a je asi měkčí, zjistili vědci
Dvě nové studie v časopise Nature Geoscience ukazují, kolik toho ještě nevíme o zemském jádru, jehož rotace uvnitř planety spoluvytváří silné magnetické pole, které chrání pozemskou biosféru před smrtícími účinky slunečního záření.
Vědci na základě měření seismických vln předpokládají, že zemské jádro je pevná koule ze železa a niklových slitin s průměrem asi 1220 km. Nedávno také zveřejnili opravený údaj o jeho teplotě, která je vyšší, než předpokládali, a dosahuje úrovně povrchu Slunce - tedy kolem 6000 ºC.(Link)
Rotace pevného jádra v roztaveném vnějším jádru vytváří magnetické pole Země, které však není zřejmě konstantní, protože jádro z ne zcela zřejmých příčin mění rychlost své rotace. Už dříve se také ukázalo, že jádro není dokonale vycentrované a jeho tvar je s rotací proměnlivý.
"Zemské vnitřní jádro je nejvíce vzdálená část naší planety, a tak je stále ještě hodně toho, co nevíme, protože nemůžeme jít dolů a posbírat nějaké vzorky," vysvětluje geofyzička Arianna Gleasonová ze Stanfordské univerzity.
Hlavním nástrojem poznávání jádra jsou analýzy akustických vln produkovaných při zemětřeseních silnějších než stupeň 6 na Richterově škále. Vlny se mění na základě toho, čím procházejí v nitru planety. Zpřesňující data pak získávají geofyzici při vzácnějších dvoj-zemětřeseních, k nimž z času na čas dochází.
Proměnlivá rychlost jádra
Geofyzik Hrvoje Tkalcic z univerzity v Canbeře se svým týmem na základě analýz 24 zemětřesení zjistil rychlosti jakou se zemské jádro pohybovalo mezi lety 1961 až 2007. Vyšly jim různé hodnoty a nikoli jedna konstantní rychlost.
"Je to první důkaz, že vnitřní jádro se otáčí v různých rychlostech s ohledem na plášť," uvedl Tkalcic s tím, že to zároveň vysvětluje různé rychlosti, které naměřily různé týmy v různých letech, a vedly se spory o to, čí měření je správné.
Jádro během desetiletí svoji rychlost zvyšovalo i zpomalovalo. Zpravidla se otáčí o něco rychleji, než plášť kolem něj. Jde jen o zlomek stupně za rok - 0,25-0,48. Zatímco během 70. a 90. le bylo jádro rychlejší, v 80. letech naopak zpomalilo. V posledním desetiletí naopak více zrychlilo.
Tkalcic se domnívá, že proměnlivá rychlost rotace jádra souvisí se vzájemným působením gravitačních sil a magnetického pole. Nicméně mechanismus není známý, ani zda a jaký vliv to má například na tektonické procesy.
Měkčí, ale stále ze železa
Stejně jako pohyb zůstává záhadou přesné složení zemského jádra. Předpokládá se, že je tvořeno především železem a na rozdíl od roztaveného vnějšího pláště, je v ohromných tlacích v nitru země naopak pevné. Ovšem o vlastnostech železa při tak vysokých teplotách a tlacích neměli vědci přesnou představu.
Arianne Gleasonová se proto pokusil s kolegy nasimulovat podmínky jimž je železo v zemském jádru vystaveno.
Kov tedy podrobili na speciální diamantové kovadlině tlaku vyššímu než 200 miliard Pascalů, tedy pro představu takovému 180tisíckrát silnějšímu kousnutí průměrného člověka. A vzorek železa přitom skenovali.
"Zjistili jsme, že vlastní mechanická pevnosti železa je za těchto podmínek poměrně nízká, překvapivě slabá," uvedla Gleasonová. Poznatek je klíčem k pochopení zjištění, že je materiál vnitřního jádra distribuován nerovnoměrně a neodpovídá tak příliš grafickým znázorněním, která jej zobrazují jako dokonalou kouli.