(Vadim Sadovski/Shutterstock.com) Es ist eines der tiefsten Unbekannten in der Geophysik: die verborgenen Bewegungen von Der innerste Kern der Erde .
Während wir den Boden unter unseren Füßen als festes Terrain betrachten, reicht diese beruhigende Starrheit nur bis zu einem gewissen Punkt. Tief unter der Oberfläche des Planeten, Der superheiße innere Kern der Erde befindet sich in einem geschmolzenen, flüssigen Außenkern, der vom darüber liegenden Mantel und der darüber liegenden Kruste gelöst ist.
Diese ungebundene Anordnung wirft mehr als nur ein paar Fragen auf, von denen vielleicht die größte genannt wird Superrotation : wenn der feste innere Eisenkern der Erde aufgrund der nicht mit dem Erdmantel verbunden ist flüssige äußere Kernschicht das den inneren Kern umgibt, wie wirkt sich das auf seine Rotation aus?
Superrotationshypothesen deuten darauf hin, dass sich der innere Kern der Erde mit einer anderen Geschwindigkeit dreht als die eigene Rotationsgeschwindigkeit der Erde, die etwa bei etwa 500 liegt eine volle Umdrehung alle 24 Stunden in Bezug auf die Sonne.
Wie hoch die Superrotationsrate des inneren Kerns genau sein könnte, wird seit Jahrzehnten von Wissenschaftlern diskutiert. Nun bietet eine neue Analyse des Seismologen John Vidale von der University of Southern California eine neue Schätzung, die Geophysiker berücksichtigen sollten.
In seinem neues Papier Vidale untersucht rückgestreute seismische Wellen, die bei zwei separaten Atomtests der Sowjetunion im Nowaja Semlja-Archipel im Norden Russlands in den Jahren 1971 und 1974 entdeckt wurden.
Als diese nuklearen Explosionen vor Jahrzehnten durchgeführt wurden, wurde die Kraft der Explosionen von seismischen Stationen auf der ganzen Welt erfasst, darunter vom Large Aperture Seismic Array (LASA): dem weltweit ersten großen seismischen Array, das 1965 in Montana gebaut wurde.
Durch die Analyse der LASA-Daten und die Messung der Bewegung des inneren Kerns anhand der erfassten seismischen Wellen schätzte Vidale, dass sich der innere Kern zwischen 1971 und 1974 jedes Jahr um etwa 0,07 Grad stärker drehte als der Rest des Planeten.
„Wenn seine Rate stimmt, bedeutet das, dass, wenn man ein Jahr lang an einer Stelle am Äquator stehen würde, der Teil des inneren Kerns, der sich zuvor unter einem befand, unter einer 7,7 Kilometer entfernten Stelle landen würde“, erklärt Maya Wei-Haas in ein Bericht über die Forschung für National Geographic .
Was Superrotationsberechnungen angeht, sagt Vidale, dass seine neue Schätzung sowohl langsamer als auch robuster sei als frühere Näherungen, darunter insbesondere seine eigene.
Im Jahr 2000 Vidale war Teil eines Teams, das die gleichen Atomtestdaten analysierte, die vom Montana-Array erfasst wurden, und eine schnellere Superrotation für den Zeitraum 1971-1974 berechnete, die 0,15 Grad pro Jahr betrug.
In der neuen Studie erklärt Vidale, dass seine neueste Schätzung eine höhere Auflösung bietet und von Verbesserungen bei der Datenkorrektur, -verarbeitung und -interpretation profitiert.
Aber ein weiterer Grund, warum die Zahlen unterschiedlich sind, ist, dass es sich um ein sehr theoretisches Wissenschaftsgebiet handelt – die Untersuchung eines tief vergrabenen, überhitzten Teils der Erde, der aus der Nähe nicht untersucht werden kann; Die Forschung ist noch im Entstehen begriffen.
Die ganze Theorie der Superrotation war nur erstmals in den 1970er Jahren vorgeschlagen , aber das erste ernsthafte Modellieren und Seismische Beweise tauchten erst in den 1990er Jahren auf , einige Jahre bevor Vidales Forschung aus dem Jahr 2000 veröffentlicht wurde.
Wissenschaftler haben auch andere Erklärungen dafür, warum unsere Messwerte und Schätzungen zu den scheinbaren Superrotationsraten des inneren Kerns unterschiedlich sein könnten.
A Studie im Mai veröffentlicht vermuteten, dass die Diskrepanzen auf Variationen in der Oberfläche des inneren Kerns selbst zurückzuführen sein könnten, was Inkonsistenzen in anderen Analysen erklären könnte.
Wenn diese Ansicht richtig ist, bedeutet das, dass wir es mit einem noch größeren Unbekannten im Zentrum der Erde zu tun haben könnten. Nur die Zeit und viele weitere Wissenschaftler, die bereit sind, sich der Herausforderung zu stellen, werden es zeigen.
Über die Ergebnisse wird berichtet Geophysikalische Forschungsbriefe .