Дослідження показують, що певні процеси в глибинах Землі можуть змінювати тривалість доби: у чому ж справа?

Залізне ядро планети має на неї сильний вплив.

Дослідники з Швейцарського федерального технологічного інституту в Цюріху (ETH Zürich) оголосили, що їм вдалося з'ясувати причини незначних коливань тривалості доби на Землі. Вони стверджують, що ключ до цієї загадки знаходиться в залізному ядрі нашої планети, повідомляє Science Alert.

Цикл дня та ночі на Землі точно визначений: кожен із них триває 24 години, а потім починається наступний. Але на нашій планеті немає нічого абсолютно точного. Земля - це величезна кам'яна куля, яка обертається навколо Сонця на швидкості 107 тисяч кілометрів на годину. А на орбіті планети знаходиться супутник, який має на неї гравітаційний вплив. Таким чином, обертання Землі не суворо слідує 24-годинному циклу.

Основні причини змін у тривалості доби вже досить добре вивчені. Проте, протягом десятиліть і навіть тисячоліть, науковці виявили незначні коливання, які важко піддаються точному аналізу.

Тепер команда геофізиків з ETH Zürich стверджує, що ключ до розгадки прихований у залізному ядрі нашої планети. Там відбуваються легкі коливання, які мають вплив на обертання Землі.

Існує кілька різновидів коливань, які впливають на тривалість доби на Землі. Одне з таких коливань становить приблизно 1,72 мілісекунди за століття і зумовлене впливом Місяця, а також повільним "підстрибуванням" земної кори, що була під тиском давнього льоду. Крім того, зміни в обсягах води можуть також позначатися на обертанні нашої планети, оскільки маса переміщується під поверхнею, як і обсяги льодовиків.

Протягом десятиліть спостереження за коливаннями в ядрі виявили зміни тривалістю дві-три мілісекунди, які пов'язували з великими потоками. Проте існувало ще одне коливання, що відбувалося кожну тисячу років і тривало три-чотири мілісекунди. Причини цього явища залишалися невідомими.

Час коливання узгоджується з рухом межі ядро-мантія. Але в 2006 році вчені вже робили спробу пов'язати модель з даними спостережень, яка не була успішною. Але, як заявили вчені з ETH Zürich, відтоді як методи теоретичного моделювання, так і збір даних спостережень істотно покращилися. Тому вони вирішили спробувати ще раз.

Проте, для того щоб виявити необхідну флуктуацію, дослідникам потрібно було ізолювати всі інші коливання. Це вимагало ретельного моделювання варіацій обсягу льоду і води, а також аналізу їхнього впливу на обертання нашої планети. Додатково, слід було врахувати гравітаційні ефекти Місяця і властивості пружності земної кори. У результаті, те, що залишалося, потребувало детального дослідження для виявлення ознак впливу внутрішньої частини Землі.

Науковці застосували нейронні мережі в комбінації з вимірюваннями магнітного поля Землі, отриманими з порід, а також сучасними даними магнітного поля. Дослідники також скористалися попередніми дослідженнями, які надали детальний огляд обертання Землі, спираючись на дані про затемнення та покриття Місяця, що датуються до 720 року до нашої ери.

Результати показали, що вплив зсувів маси льоду та води на Землі був набагато меншим, ніж вважалося раніше. Більше того, коливання у тисячолітніх часових масштабах відповідали спрощеній моделі магнітогідродинаміки зовнішнього рідкого ядра Землі.

Безумовно, це не означає, що загадка повністю відкрита. Виявити такі незначні зміни та зрозуміти їхні причини вкрай складно, адже існує певний допустимий рівень похибки.

Нещодавно дослідники з Університету Південної Каліфорнії виявили, що внутрішнє ядро Землі повільніше рухається до поверхні планети. В їхньому дослідженні зазначається, що це уповільнення розпочалося приблизно у 2010 році.