В данном контексте особую важность приобретает внутреннее ядро.
Длительность земных суток не остаётся постоянной: она всё время слегка колеблется, и исследователи обнаружили ещё одну причину, способную объяснить такие изменения. По данным новой работы специалистов из Университета Альберты в Канаде, на то, как быстро вращается планета, воздействует своего рода «противостояние» сил внутреннего ядра, внешнего ядра и мантии.
Эти отклонения крайне незначительны — порой они составляют лишь несколько миллисекунд. Уже известно, что вращение Земли зависит от процессов в атмосфере и океанах, от сильных землетрясений, а также от таяния материковых льдов, которое перемещает огромные объёмы воды в океаны.
Но некоторые многолетние изменения, судя по всему, связаны с явлениями, происходящими значительно глубже под поверхностью. Ниже каменной мантии расположено внешнее ядро — слой раскалённого жидкого металла мощностью примерно 2 250 километров. Его непрерывное движение может слегка менять скорость вращения других оболочек планеты. Однако только трения между ядром и мантией недостаточно, чтобы объяснить, как передаются эти усилия.
По мнению авторов нового исследования, ключевую роль в этом процессе играет гравитация внутреннего ядра. Оно вращается с несколько иной скоростью, чем остальная Земля, поэтому со временем немного смещается относительно неравномерностей массы в мантии.
Ядро хочет выровняться.
Матьё Дамберри
Геофизик из Альбертского университета, участник исследования
Гравитационное поле пытается привести глубинные оболочки Земли в более согласованное состояние. Его действие придаёт вращению планеты лёгкий импульс в одну сторону, но иные процессы на границе ядра и мантии направлены в обратную сторону. Из-за этого на протяжении десятилетий Земля то слегка ускоряет, то замедляет своё вращение.
Это как перетягивание каната, в котором гравитация побеждает.
Матьё Дамберри
Исследователи восстановили, как этот механизм влиял на вращение планеты в период с 1964 по 2019 год. Для этого они задействовали сейсмические оценки скорости вращения внутреннего ядра и модели перемещения жидкого металла во внешнем ядре. Созданная гравитационная модель с достаточной точностью воспроизвела и время, и амплитуду реальных постепенных изменений скорости вращения Земли за указанный отрезок времени.
Авторы обращают внимание, что модель не принимает в расчёт все возможные факторы, и в процесс могут быть вовлечены пока неизвестные механизмы. Однако, по их мнению, предложенное объяснение позволяет раскрыть значительную часть причин многолетних колебаний продолжительности суток.