Det skjer en endring i jordens ytre kjerne, som avslørt av seismiske bølgedata

(Johan63/iStock/Getty Images Plus)

Mesteparten av vår kunnskap om hva som sitter i sentrum av planeten vår kommer fra studiet av seismiske bølger som ruller ut fra jordskjelv. Nøye analyser av disse bølgene kan avsløre sammensetningen av bergarter og metall under jordoverflaten.

En ny studie av seismiske bølger som forplanter seg fra to forskjellige jordskjelv – på lignende steder, men atskilt med et gap på 20 år – har avslørt endringer som skjer i jordens ytre kjerne, det virvlende laget av flytende jern og nikkel mellom mantelen (bergarten under). overflaten) og den indre kjernen (det dypeste laget).

Den ytre kjernen og jernet inne i den påvirker direkte planetens magnetfelt, som igjen gir beskyttelse mot verdensrommet og solstråling som ellers ville gjort livet på jorden umulig.



Det gjør det viktig å forstå den ytre kjernen og dens utvikling over tid. Dataene registrert fra fire seismiske bølgeovervåkere over begge jordskjelvene viste at bølger fra den senere hendelsen reiste rundt ett sekund raskere når de passerte gjennom samme område av den ytre kjernen.

'Noe har endret seg langs veien til den bølgen, så det kan gå raskere nå,' sier geoforsker Ying Zhou fra Virginia Tech. 'Materialet som var der for 20 år siden er ikke der lenger.'

«Dette er nytt materiale, og det er lettere. Disse lette elementene vil bevege seg oppover og endre tettheten i området der de befinner seg.'

Bølgetypene som analyseres her er SKS-bølger: de passerer gjennom mantelen som skjærbølger (S), deretter inn i den ytre kjernen som kompresjonsbølger (K), så ut på den andre siden og tilbake gjennom mantelen igjen etter hvert som flere skjærbølger (den andre S). Tidspunktet for den reisen kan være avslørende.

Når det gjelder de to jordskjelvene, var begge nær Kermadec-øyene i Sør-Stillehavet – det første i mai 1997 og det andre i september 2018, noe som ga forskere en unik mulighet til å se hvordan jordens kjerne kan ha endret seg over tid.

Hvordan seismiske bølger beveger seg gjennom den ytre kjernen. (Ying Zhou)

Konveksjonen som skjer i det flytende jernet i jordens ytre kjerne når det krystalliserer seg på den indre kjernen, skaper flytende elektriske strømmer, som er det som styrer magnetfeltet rundt oss. Forholdet mellom den ytre kjernen og jordens magnetfelt er imidlertid ikke fullt ut forstått - mye av det er basert på hypotetisk modellering.

'Hvis du ser på den nordlige geomagnetiske polen, beveger den seg for tiden med en hastighet på rundt 50 kilometer per år,' sier Zhou . «Det beveger seg bort fra Canada og mot Sibir. Magnetfeltet er ikke det samme hver dag. Det er i endring.'

Siden det endrer seg, spekulerer vi også i at konveksjon i den ytre kjernen endrer seg med tiden, men det er ingen direkte bevis. Vi har aldri sett det.

Denne nye studien – og potensielt fremtidige studier som den – kan gi nyttig innsikt i nøyaktig hvordan den ytre kjernen og dens konveksjon endres. Selv om endringene som er notert her ikke er enorme, jo mer vi vet, jo bedre.

I dette tilfellet antyder Zhou at lettere grunnstoffer som hydrogen, karbon og oksygen har blitt frigjort i den ytre kjernen siden 1997. Det tilsvarer en tetthetsreduksjon på rundt 2–3 prosent og en konveksjonshastighet på rundt 40 kilometer (25). miles) per time, ifølge det publiserte papiret.

Det er for tiden 152 Global Seismographic Network-stasjoner rundt om i verden som overvåker seismiske bølger i sanntid. Selv om vi ikke kan kontrollere plasseringen eller tidspunktet for jordskjelv, kan vi sørge for at så mye data som mulig blir logget om dem.

'Vi kan se det nå,' sier Zhou . 'Hvis vi er i stand til å se det fra seismiske bølger, i fremtiden, kan vi sette opp seismiske stasjoner og overvåke den strømmen.'

Forskningen er publisert i Naturkommunikasjon Jord og miljø .

Populære Kategorier: Natur , Mening , Ukategorisert , Mennesker , Fysikk , Tech , Rom , Helse , Forklarer , Samfunn ,

Om Oss

Publisering Av Uavhengige, Beviste Fakta Om Rapporter Om Helse, Rom, Natur, Teknologi Og Miljø.