Jądro Ziemi, czyli najgłębiej położona część naszej planety, składa się z jądra wewnętrznego i zewnętrznego. To pierwsze określa się jako kulę z metalu o charakterze ciała stałego, jednolitą, sztywną i niezmienną. Jądro zewnętrzne jest zaś ciekłe i to ono, dzięki grawitacji i różnicom gęstości, odpowiada za utrzymywane w miejscu jądra wewnętrznego.

Nowe badanie naukowców z Uniwersytetu Południowej Kalifornii (USC) podważyło ten pogląd.

Na łamach "Nature Geoscience" (http://dx.doi.org/10.1038/s41561-025-01642-2) grupa prof. Johna Vidale’a odkryła dowody na to, że powierzchnia wewnętrznego jądra Ziemi może przechodzić zmiany strukturalne. Zdaniem naukowców zmiany w kształcie jądra wewnętrznego mogą oddziaływać na jego rotację, która – jak wcześniej wykazano – subtelnie modyfikuje długość dnia na Ziemi. Efekt ten jest jednak tak niewielki, że pozostaje niezauważalny w codziennym życiu.

Początkowo badacze z USC zamierzali zbadać jedynie obserwowane już od jakiegoś czasu spowolnienie rotacji jądra wewnętrznego. Jednak w trakcie analizy sejsmogramów z ostatnich kilkudziesięciu lat natrafili na nietypowy zestaw danych.

„Jeden zbiór fal sejsmicznych znacząco różnił się od pozostałych. I dopiero po jakimś czasie zdałem sobie sprawę, że patrzę na dowody sugerujące, iż jądro wewnętrzne nie jest w pełni stałe” - powiedział prof. Vidale.

On i jego współpracownicy wykorzystali dane sejsmiczne pochodzące z 121 trzęsień ziemi w pobliżu wysp Sandwich Południowy na Atlantyku, do których doszło w latach 1991–2024. Analizowali fale odbierane przez stacje sejsmiczne w Fairbanks na Alasce oraz Yellowknife w Kanadzie. To właśnie dane z tej drugiej lokalizacji ujawniły niezwykłe właściwości fal, których naukowcy nigdy wcześniej nie zaobserwowali.

„Na początku te dane mnie zdezorientowały” - przyznał prof. Vidale. Dopiero gdy jego zespół udoskonalił technikę analizy, stało się jasne, że przebiegi fal wskazują na dodatkową aktywność fizyczną w jądrze wewnętrznym.

Zdaniem naukowców oznacza to, że powierzchnia jądra wewnętrznego - wbrew dotychczasowym sugestiom - może okresowo zmieniać swój kształt. Nie jest to całkowita przebudowa, ale subtelne deformacje, które pojawiają się i zanikają. Najlepszym wyjaśnieniem tego zjawiska jest fakt, że powierzchnia jądra wewnętrznego nie jest całkowicie sztywna Najbardziej prawdopodobną przyczyną odkształceń są interakcje między jądrem wewnętrznym a jądrem zewnętrznym.

„Powszechnie wiadomo, że stopione jądro zewnętrzne jest turbulentne (ruch płynnego metalu jest chaotyczny i nieregularny - przyp. PAP), ale nigdy dotąd nie zaobserwowano, by te turbulencje wpływały na sąsiadujące jądro wewnętrzne w skali czasu, którą możemy uchwycić. Po raz pierwszy zaobserwowaliśmy dowody na to, że jądro zewnętrzne może jednak zakłócać wewnętrzne” - wyjaśnił prof. Vidale.

Jak dodał, odkrycie to otwiera drogę do lepszego poznania wcześniej nieznanej dynamiki zachodzącej w głębi Ziemi. Może również pomóc w zrozumieniu procesów związanych z polem magnetycznym i termicznym naszej planety.

Jednocześnie autor publikacji przestrzegł, aby wyniki badań interpretować z ostrożnością i unikać pochopnych wniosków. "Nadal istnieje wiele niewiadomych. Nie możemy być w 100 proc. pewni, że nasza interpretacja tych zmian jest całkowicie trafna" - podsumował. Zwrócił także uwagę, że nauka nieustannie się rozwija, a granice wiedzy wciąż przesuwają. "Jak wielu innych badaczy, ja również w przeszłości się myliłem" - przyznał. (PAP)

Katarzyna Czechowicz

kap/ zan/