Неожиданное открытие: что-то в ядре Земли меняет продолжительность суток на планете

Фото: ScienceAlert

Сутки на Земле длятся 24 часа, а это значит, что за это время наша планета совершает полный оборот вокруг своей оси. Но Земля – это сложный мир, который вращается вокруг Солнца со скоростью 107 000 км/час, вокруг которого вращается Луна, оказывающая гравитационное влияние на нашу планету. Поэтому вращение Земле не строго соответствует 24-часовому временному интервалу. Многие колебания продолжительности суток на Земле имеют известные причины. Но в масштабах от десятилетий до тысячелетий ученые заметили мельчайшие колебания продолжительности суток, которые немного сложнее определить. Теперь ученые считают, что нашли ответ в расплавленном внешнем железном ядре Земли, которое оказывает влияние на вращение планеты. Исследование опубликовано в журнале Geophysical Research Letters, пишет ScienceAlert.

Существуют разные колебания, которые способствуют изменениям продолжительности суток на Земле. Одно из них составляет примерно 1,72 миллисекунды в столетие, и оно вызвано гравитационным влиянием Луны и медленным поднятием земной коры, когда ее когда-то придавливал древний лед. Изменение объемов воды также может влиять на вращение Земли, поскольку масса перемещается под ее поверхностью, как и объемы льда.

В десятилетних масштабах колебание в 2–3 миллисекунды было связано с крупномасштабными потоками в жидком ядре Земли. Но есть еще одно колебание в 3–4 миллисекунды каждую тысячу лет, и его причина неясна.

Время колебания согласуется с движением на границе внешнего ядра и мантии, но предыдущая попытка связать эту модель с данными наблюдений не была полностью успешной. По словам ученых, с тех пор методы теоретического моделирования и сбор данных наблюдений значительно улучшились. Поэтому они решили попробовать еще раз.

Чтобы точно определить правильное колебание, ученым нужно было вычесть все другие известные колебания. Пришлось моделировать смещения объема льда и воды и определить то, как они изменяют вращение Земли. Также ученые учитывали влияние Луны и поднятие земной коры. Таким образом они обнаружили признаки влияния внешнего ядра на вращение Земли.

Ученые использовали измерения магнитного поля Земли, полученные из древних горных пород и современные измерения магнитного поля. Также авторы исследования использовали данные о вращении Земли за почти 2700 лет.

В результате выяснилось, что влияние смещения массы льда и воды на Земле было намного меньше, чем считалось ранее. Более того, колебания в тысячелетних временных масштабах соответствовали упрощенной модели магнитогидродинамики внешнего жидкого ядра Земли.

Это не значит, что ученые полностью раскрыли тайну изменения в продолжительности суток на нашей планете. Результаты показывают, что нужно гораздо более внимательно присмотреться к нашей планете, если мы хотим выяснить все небольшие влияния, которые заставляют ее колебаться во время вращения. И нужен более крупный набор данных.

По словам ученых, результаты показывают важность внутренней геодинамики для долгопериодических колебаний продолжительности суток, особенно из-за движения расплавленного железа во внешнем ядре Земли.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист ATinform