Гравітація в надрах Землі може пояснити коливання тривалості доби

Невеликі коливання тривалості земної доби протягом десятиліть можуть бути наслідком взаємодії гравітаційних, електромагнітних і механічних сил у глибинних шарах планети. Такого висновку дійшли геофізики Університету Альберти в Канаді, повідомляє Nature.

Зміни на мілісекунди

Швидкість обертання Землі з часом дещо змінюється, через що тривалість 24-годинної доби коливається на кілька мілісекунд у масштабі десятиліть. Дослідники вимірюють ці зміни, спостерігаючи за положенням Землі відносно віддалених космічних об’єктів.

Вчені давно пов’язували такі варіації з взаємодією металевого ядра планети та кам’янистої мантії. Водночас залишалося незрозумілим, які саме сили передають цей вплив. Ядро Землі — це переважно залізна структура приблизно розміром із Марс. Його тверде внутрішнє ядро здатне обертатися незалежно всередині рідкого зовнішнього ядра.

Баланс сил у ядрі

Матьє Дамберрі та Хуейфен Чжан створили модель, що перевіряє, як різні поєднання сил впливають на тривалість доби. Вони врахували дані дослідження 2023 року: за сейсмічними хвилями від землетрусів науковці визначили, що від 1960-х років внутрішнє ядро спочатку оберталося трохи швидше за решту планети, а приблизно з 2010 року — повільніше.

Найкращу відповідність спостережуваним змінам тривалості доби дала модель, у якій переважає гравітаційний крутний момент. Йому протидіють електромагнітний і механічний крутні моменти. Гравітація притягує щільні ділянки внутрішнього ядра до щільних ділянок мантії, тоді як потоки рідкого зовнішнього ядра зміщують його. За моделлю, це протистояння також впливає на швидкість обертання внутрішнього ядра.