Вращение Земли всё время меняется на крошечные величины. Новое исследование предполагает, что силы глубоко внутри планеты, между ядром и мантией, могут стоять за изменениями на протяжении десятилетий. Они измеряются миллисекундами и слишком малы для повседневности, но дают подсказки об условиях в тысячах километров под поверхностью.
Исследователи изучили, как обмен угловым моментом между ядром и мантией влияет на длину суток. Ядро Земли — область, где доминирует железо; твёрдое внутреннее ядро находится внутри расплавленного внешнего и может вращаться независимо от мантии.
Ученые рассмотрели три способа передачи момента. Гравитационная связь — притяжение между плотными частями внутреннего ядра и мантией. Электромагнитная связана с электропроводностью и магнитными полями у основания мантии. Топографическая включает неровности на границе ядра и мантии. Эти взаимодействия создают моменты, влияющие на скорость вращения. Физики знали, что ядро ответственно за десятилетние изменения, но точный механизм оставался неясным.
Разработанная модель лучше всего совпала, когда сильнее всего влиял гравитационный момент. Электромагнитные и механические эффекты действовали в противоположную сторону, создавая баланс, ограничивающий общее изменение. При этом в целом земные дни постепенно укорачиваются, хотя темп не постоянен. Свойства, управляющие механизмами, всё ещё неопределённы, поэтому измерения вращения дают полезные ограничения.
Ученые пришли к выводу, что даже крошечные изменения вращения дают ценные сведения о процессах в тысячах километров под ногами. Соединяя наблюдения с измерениями вращения и движения внутреннего ядра, они стремятся построить детальную картину того, как глубокие слои незаметно меняют длину нашего дня.
Золотое ядро Земли: гавайские вулканы раскрывают тайны земных недр.