Zemské jádro rotuje jinak, než zbytek zeměkoule. Ale jak?

MAGAZÍN - Příroda autor: Radek Chlup

Rotace zemského jádra je jednou z největších záhad geofyziky. Především proto, že jádro nelze studovat zblízka.

Průřez Země, na kterém je patrné vnější a vnitřní jádro planety

Průřez Země, na kterém je patrné vnější a vnitřní jádro planety,zdroj: Profimedia.cz

Zemské jádro se nachází 2 900 kilometrů pod povrchem a tvoří zhruba 31 procent hmotnosti Země. Skládá se z polotekutého vnějšího jádra a pevného vnitřního jádra, které je tvořeno převážně železem.

Teorie rotace zemského jádra byla poprvé navržena v sedmdesátých letech minulého století. První seriózní modely a seismické důkazy se objevily až o dvě dekády později.

Desítky let hypotéz

Vědci o rychlosti rotace zemského jádra diskutovali po desetiletí. Zásadní problém je, že není možné jej studovat zblízka, zbývají tedy analýzy na základě odhadů. Jde o teoretický obor vědy, která se v tomto případě pořád vyvíjí.

Hypotézy ale naznačují, že zemské jádro rotuje jinou rychlostí než samotná planeta (plná rotace každých 24 hodin směrem ke Slunci).

Seismolog z Univerzity Jižní Kalifornie John Vidale se pokusil o přesnější odhad rychlosti rotace. K analýze mu posloužily zpětně rozptýlené seismické vlny ze dvou jaderných testů, které v letech 1971 a 1974 uskutečnil Sovětský svaz na souostroví Nová Země v severním Rusku.

Před desítkami let byly exploze detekovány seismickými stanicemi po celém světě. Jednou z nich byla Large Aperture Seismic Array (LASA) – první velká seismická stanice na světě, postavená v Montaně roku 1965.

Jádro rotuje pomaleji

Z analýzy dat LASA a měření pohybu zemského jádra na základě detekovaných seismických vln Vidale vypočítal, že se zemské jádro v letech 1971 a 1974 každoročně otáčelo přibližně o 0,07 stupně pomaleji oproti povrchu planety.

Maya Wei-Haasová, vědecká redaktorka v časopise National Geographic, propočítala, že kdybyste rok stáli na jednom místě u rovníku, část vnitřního jádra, která byla pod vámi, by se pootočila o 7,7 kilometru.

Vidale připustil, že jeho odhad ukazuje pomalejší a robustnější rotaci zemského jádra než předchozí aproximace, z čehož jedna dokonce byla jeho vlastní.

V roce 2000 byl Vidale součástí týmu, který prováděl stejnou analýzu dat LASA se zaměřením na stejné roky. V té době jeho tým vypočítal rychlejší rotaci jádra vůči zmíněné analýze, a to o 0,15 stupňů ročně.

Vidale vysvětlil, že jeho nejnovější odhad poskytuje větší rozlišení a výhody plynoucí z lepší korekce, zpracování a interpretace dat.

Vědci mají ještě jednu teorii, proč se odhady tolik liší. Studie, která byla zveřejněna v květnu v JGR Solid Earth, říká, že tyto rozdíly mohou být způsobeny variacemi na povrchu vnitřního jádra. Teoreticky by to mohlo vysvětlit nesrovnalosti v jiných analýzách.

Pokud je tento pohled pravdivý, znamená to, že ve středu Země leží ještě větší záhada. K jejímu pochopení bude potřeba čas, trpělivost a odhodlání mnoha vědců.

Studie byla zveřejněna v Geophysical Research Letters

Tagy: Planeta Země věda a poznání zemské jádro vědecký výzkum a studie