Znanstvenici su došli do zapanjujućih otkrića o unutarnjoj jezgri Zemlje – njen površinski sloj možda se neprestano mijenja, pokazuju podaci najnovijeg istraživanja objavljenog 10. veljače u časopisu Nature.

Korištenjem potresa koji su putovali kroz unutrašnjost planeta, istraživači su otkrili suptilne, ali značajne promjene na rubovima jezgre, čak i kada se ona nalazila u već prethodno promatranim pozicijama.

"Ove promjene sugeriraju da, iako je unutarnja jezgra čvrsta, njezina površina može biti iznenađujuće dinamična i promjenjiva u kratkim vremenskim razdobljima", rekao je John Vidale, seizmolog sa Sveučilišta Južne Kalifornije (USC) i vodeći autor studije.

Što uzrokuje ove promjene?

Zemljina unutarnja jezgra nalazi se na dubini od 5.150 kilometara, okružena vanjskom jezgrom – slojem rastaljenog metala, sastavljenog uglavnom od željeza i nikla. Svake godine, mali dio tekuće vanjske jezgre kristalizira i dodaje se unutarnjoj jezgri, čime ona stalno raste brzinom od otprilike jednog milimetra godišnje.

Međutim, na granici između unutarnje i vanjske jezgre temperatura doseže točku taljenja, što znači da unutarnja jezgra, iako čvrsta, nije u potpunosti kruta. Zbog toga znanstvenici pretpostavljaju da ona može mijenjati oblik, "izvijati se" ili "razlijevati" pod utjecajem strujanja u vanjskoj jezgri.

Vidale objašnjava da je precizno mjerenje ovih promjena izuzetno teško, ali procjenjuje da se one mogu kretati od nekoliko stotina metara do čak dva kilometra.

Neujednačena rotacija jezgre

Ranija istraživanja koja su također uključivala Vidalea pokazala su da unutarnja jezgra ne rotira konstantnom brzinom. Do 2010. godine rotirala je brže od ostatka planeta, ali se tada počela usporavati i sada čak zaostaje za rotacijom Zemlje.

U ovoj studiji, znanstvenici su analizirali 168 parova potresa koji su potekli iz Južnih Sendvič otoka u Atlantskom oceanu i čiji su seizmički valovi prošli kroz unutrašnjost Zemlje te stigli do prijemnika u Sjevernoj i Južnoj Americi.

Pokazalo se da valovi koji su prolazili dublje kroz jezgru nisu pokazivali velike promjene, dok su oni koji su tek okrznuli njezinu površinu otkrili neobične varijacije.

Znanstvena rasprava – rotacija ili pomicanje granica jezgre?

Još od 1990-ih, znanstvenici pokušavaju dokučiti kreće li se unutarnja jezgra neovisno o ostatku Zemlje ili samo doživljava promjene na svojoj površini.

"Možda su svi pomalo u pravu", kaže Bruce Buffett, geoznanstvenik sa Sveučilišta Kalifornija u Berkeleyju, koji nije sudjelovao u istraživanju.

Iako ovo može zvučati kao akademska rasprava, činjenica je da stvaranje unutarnje jezgre ima ključnu ulogu u stvaranju magnetskog polja Zemlje. Znanstvenici još ne znaju kada je unutarnja jezgra počela očvršćivati ni kako je magnetsko polje izgledalo prije tog procesa.

"Nadamo se da će istraživanje teksture, strukture i dinamike unutarnje jezgre pomoći u razumijevanju povijesti Zemljine unutrašnjosti", dodaje Buffett.

Što uzrokuje ove promjene?

Iako postoje brojne teorije, Vidale vjeruje da je najvjerojatniji uzrok strujanje rastaljenog metala u vanjskoj jezgri, koje "podiže" i "spušta" vanjski sloj unutarnje jezgre.

Postoje i druge spekulacije, poput podzemnih klizišta ili čak "vulkana" koji ispuštaju materijal unutar jezgre, no te su ideje zasad još uvijek na razini hipoteza.

"Iznenađujuće je vidjeti da je površina unutarnje jezgre toliko dinamična", kaže Vidale. "Čini se da reagira na promjene u rotaciji i vjerojatno se podiže i spušta u primjetnoj mjeri." Geofizičar Yi Yang sa Sveučilišta Nanjing, koji je prvi otkrio varijacije u rotaciji jezgre, smatra da su ovi rezultati plauzibilni, ali ističe da podaci još uvijek pokrivaju samo mali dio vanjskog sloja unutarnje jezgre.

Zbog toga on i njegov suradnik, Xiaodong Song sa Sveučilišta Peking, naglašavaju potrebu daljnjeg prikupljanja podataka. "Ne bih se iznenadio da nas u budućnosti čekaju nova iznenađenja o ponašanju unutarnje jezgre", zaključuje Song.