Ένα «μπρα ντε φερ» στον πυρήνα της Γης αλλάζει τη διάρκεια της ημέρας

Snapshot

• Οι μικρές μεταβολές στη διάρκεια της ημέρας οφείλονται σε αλληλεπίδραση δυνάμεων στον μεταλλικό πυρήνα της Γης.
• Η βαρύτητα κυριαρχεί στην επίδρασή της, έλκοντας πυκνότερες περιοχές του εσωτερικού πυρήνα προς ανωμαλίες στον μανδύα.
• Μηχανικές στρέψεις από τη ροή του λιωμένου εξωτερικού πυρήνα και ηλεκτρομαγνητικές δυνάμεις από το μαγνητικό πεδίο εξισορροπούν τη βαρύτητα.
• Η μελέτη βασίστηκε σε υπολογιστικό μοντέλο που έδειξε ότι αυτές οι δυνάμεις ανταγωνίζονται μεταξύ τους.
• Τα ευρήματα αναμένεται να βοηθήσουν στην κατανόηση του σχήματος του ορίου μεταξύ πυρήνα και μανδύα της Γης.

Snapshot powered by AI

Οι μικρές μεταβολές στη διάρκεια της ημέρας στη Γη, που αντιστοιχούν σε λίγα χιλιοστά του δευτερολέπτου περισσότερο ή λιγότερο μέσα σε διάστημα δεκαετιών, εξηγούνται από ένα είδος «μπρα ντε φερ» μεταξύ αντίθετων δυνάμεων που εκδηλώνεται στο εσωτερικό της Γης, στον μεταλλικό πυρήνα της.

Στην «αναμέτρηση» φαίνεται να κυριαρχεί η βαρύτητα, η οποία όμως εξισορροπείται εν μέρει από μηχανικές στρέψεις και μαγνητικά πεδία. Αυτό προκύπτει από μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature από δύο ερευνητές του Πανεπιστημίου της Αλμπέρτα στον Καναδά. Τα αποτελέσματα αναμένεται να βοηθήσουν και στη διερεύνηση άλλων πτυχών, όπως το σχήμα του ορίου μεταξύ του πυρήνα και του μανδύα της Γης.

Η μελέτη

Ο Huifeng Zhang και ο Mathieu Dumberry ανέπτυξαν ένα μοντέλο υπολογιστή προκειμένου να κατανοήσουν πώς διαφορετικοί συνδυασμοί των πιθανών δυνάμεων που δρουν στο εσωτερικό της Γης μπορούν να μεταβάλλουν τη διάρκεια της ημέρας.

Διαπίστωσαν ότι η καλύτερη συμφωνία με τις παρατηρήσεις προέκυπτε όταν κυρίαρχη δύναμη ήταν η βαρύτητα. Στην πράξη, η βαρύτητα έλκει τις πυκνότερες περιοχές του εσωτερικού πυρήνα προς περιοχές του μανδύα που παρουσιάζουν ανωμαλίες ως προς την πυκνότητά τους, προκαλώντας έτσι εξαιρετικά μικρές μεταβολές στην ταχύτητα περιστροφής του πλανήτη.

Ωστόσο, τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η βαρύτητα πρέπει να εξισορροπείται από δυνάμεις που δρουν προς αντίθετες κατευθύνσεις.

Η πρώτη είναι μηχανική και δημιουργείται από τη στρέψη που προκαλείται όταν η ροή του λιωμένου εξωτερικού πυρήνα «σπρώχνει» πάνω στον βραχώδη μανδύα, όπως ένα ποτάμι που ρέει πάνω από βράχια.

Η δεύτερη δύναμη είναι ηλεκτρομαγνητική: το μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται από τη ροή στον εξωτερικό πυρήνα έλκει τμήματα του μανδύα που είναι πλουσιότερα σε σίδηρο, προκαλώντας έτσι ένα είδος ηλεκτρομαγνητικής «στρέψης».

«Πριν καταλήξουμε σε αυτό το αποτέλεσμα», σχολιάζει ο Zhang, «δεν γνωρίζαμε ότι αυτές οι δυνάμεις ανταγωνίζονταν μεταξύ τους».