Ny forskning avslöjar formförändringar i jordens inre kärna

Nya studier har avslöjat betydande förändringar i formen på jordens inre kärna under de senaste två decennierna. Till skillnad från den länge rådande uppfattningen att den inre kärnan är sfärisk, har forskare upptäckt att den har deformerade kanter med höjdvariationer på upp till 100 meter i vissa områden. Denna banbrytande forskning, ledd av ett team av forskare inklusive John Vidale, Wei Wang, Ruoyan Wang, Guanning Pang och Keith Koper, publicerades i den ansedda tidskriften

Nature Geoscience

Förståelse för jordens kärna

Belägen mer än 6 400 kilometer under jordens yta är kärnan en avgörande del av vår planets struktur. Den spelar en viktig roll i att generera det magnetfält som skyddar livet på jorden från skadlig solstrålning. Den inre kärnan fungerar oberoende av den flytande yttre kärnan och resten av planeten, och roterar i en annan takt. Denna unika rörelse är avgörande för att upprätthålla jordens magnetfält, vilket, om det förlorades, skulle kunna göra vår planet obeboelig, likt Mars som har varit utan magnetfält i miljarder år.

Undersökning av den inre kärnans beteende

Forskarteamet, lett av Vidale, hade som mål att undersöka varför den inre kärnan verkade ha saktat ner sin rotation till en takt långsammare än jordens egen innan den accelererade igen år 2010. Vidale, en geovetare vid University of Southern California, upptäckte övertygande bevis som stödjer teorin att den inre kärnan faktiskt upplevde en avmattning vid den tiden.

Genom sin analys fann forskarna att den inre kärnans rotationshastighet och form inte är statiska; de förändras över tid. Genom att undersöka seismiska vågor som genereras av upprepade jordbävningar kunde forskarna fastställa att den inre kärnan hade roterat snabbare än resten av jorden under en period, för att sedan sakta ner under de senaste decennierna.

Mekanismerna bakom förändringarna

De observerade förändringarna i den inre kärnans form tros inträffa vid gränssnittet där den fasta inre kärnan möter den extremt heta, flytande metalliska yttre kärnan. Forskarteamet analyserade noggrant jordbävningsdata insamlade mellan 1991 och 2023, med hjälp av seismiska stationer i Nordamerika och Sydsandwichöarna. Deras resultat visade på märkbara skillnader i de seismiska vågornas beteende mellan 2004 och 2008, vilket indikerar att förändringarna skedde nära ytan av den inre kärnan snarare än djupare inuti.

Denna forskning bidrar till att lösa en långvarig debatt inom det vetenskapliga samfundet om vilka faktorer som påverkar förändringarna i den inre kärnan. Teamet drog slutsatsen att förändringarna i den inre kärnans form beror på både dess rotation och skiftningar som sker nära dess gräns. Dessa skiftningar kan drivas av rörelser i den omgivande manteln eller av krafter från den flytande yttre kärnan, som kan påverka den inre kärnans struktur.

Konsekvenser av resultaten

Konsekvenserna av denna forskning sträcker sig bortom ren akademisk nyfikenhet. Att förstå dynamiken i jordens inre kärna är avgörande för att förstå planetens övergripande beteende, inklusive dess magnetfältsgenerering och geologiska aktivitet. När forskare fortsätter att avslöja mysterierna kring den inre kärnan kan de få insikter i de processer som styr inte bara vår planet utan även andra himlakroppar.

Studiet av seismiska vågor ger en unik inblick i jordens inre, vilket gör det möjligt för forskare att dra slutsatser om egenskaper och beteenden som annars är otillgängliga. I takt med att tekniken utvecklas och mer data blir tillgänglig, finns det stor potential för ytterligare upptäckter om den inre kärnan och dess roll i jordens geologi.

Sammanfattningsvis markerar de senaste upptäckterna om formen och beteendet hos jordens inre kärna ett betydande framsteg inom geovetenskapen. När forskare fortsätter att utforska komplexiteten i vår planets inre kommer den kunskap som erhålls utan tvekan att förbättra vår förståelse av jordens förflutna, nutid och framtid.