Žemės branduolys lėtėja: mokslininkai aiškina, ar tai gali pakeisti dienos trukmę

Skamba beveik kaip mokslinės fantastikos filmo pradžia: kažkur giliai po mūsų kojomis, daugiau nei 5000 kilometrų gylyje, Žemės branduolys elgiasi ne taip, kaip manyta anksčiau. Jis tarsi sulėtėjo ir dabar mantijos atžvilgiu juda kitaip nei prieš kelis dešimtmečius.

Tokios žinios greitai pritraukia dėmesį, nes iškart kyla klausimas: ar tai reiškia, kad keisis dienos trukmė, klimatas, magnetinis laukas, o gal net mūsų kasdienis gyvenimas? Atsakymas ramesnis, nei gali pasirodyti iš pirmo žvilgsnio, bet pati istorija – išties įdomi.

Branduolys nesisuka „atgal“ taip, kaip gali pasirodyti

Pirmiausia svarbu suprasti vieną dalyką: mokslininkai nekalba apie tai, kad Žemės branduolys staiga pradėjo suktis priešinga kryptimi. Tai būtų visai kitas scenarijus.

Kalbama apie santykinį judėjimą. Kietasis vidinis branduolys vis dar sukasi ta pačia kryptimi kaip ir Žemė, tačiau tam tikru laikotarpiu jis gali judėti šiek tiek greičiau arba lėčiau nei mantija ir pluta. Kai jis sulėtėja, stebėtojams atrodo, kad mantijos atžvilgiu jis tarsi „atsilieka“.

Paprastai tariant, įsivaizduokite du žmones, einančius ta pačia kryptimi. Vienas kurį laiką eina greičiau, paskui sulėtėja. Jis neapsisuka ir neina atgal, bet kito žmogaus atžvilgiu ima atsilikti. Panašiai aiškinamas ir šis branduolio judėjimas.

Kaip mokslininkai mato tai, ko neįmanoma pamatyti

Į Žemės vidų tiesiogiai pažvelgti neįmanoma. Kietasis vidinis branduolys yra paslėptas po skysto metalo sluoksniu, todėl mokslininkai negali jo nei nufotografuoti, nei tiesiogiai išmatuoti įprastais būdais.

Tam naudojamos seisminės bangos – virpesiai, sklindantys po žemės drebėjimų. Jos keliauja per skirtingus Žemės sluoksnius ir keičiasi priklausomai nuo to, per ką praeina. Tai tarsi labai sudėtingas planetos vidaus „garsinis tyrimas“.

Tyrėjai analizavo 121 žemės drebėjimo įrašus iš Pietų Sandvičo salų regiono. Šie drebėjimai vyko 1991–2023 metais ir sudarė pasikartojančių drebėjimų poras, kai virpesiai kyla beveik toje pačioje vietoje. Tokie atvejai ypač vertingi, nes leidžia lyginti labai panašius signalus skirtingu laiku.

Signalai buvo fiksuojami seisminėse stotyse Šiaurės Amerikoje – Aliaskoje ir Kanadoje. Mokslininkams buvo svarbu ne vien tai, kad bangos keitėsi. Dar svarbiau, kad tam tikri pokyčiai vėliau grįžo į ankstesnę būseną, o bangos, kurios nekeliavo per branduolį, išliko stabilios.

Būtent tai leido kelti prielaidą, kad kietasis branduolys mantijos atžvilgiu galėjo grįžti į ankstesnę padėtį.

Kas pasikeitė po 2008 metų

Stebėjimai rodo, kad 2003–2008 metais vidinis branduolys judėjo šiek tiek greičiau nei mantija. Tačiau po to situacija pasikeitė – nuo 2008 iki 2023 metų jis ėmė tarsi „pasivyti“ priešinga santykine kryptimi.

Pietų Kalifornijos universiteto duomenimis, lūžio taškas galėjo įvykti apie 2010 metus. Skamba dramatiškai, tačiau pats greičio skirtumas yra labai mažas – kalbama apie 0,05–0,15 laipsnio per metus.

Kasdieniame gyvenime to nepajusite. Jūsų laikrodis dėl to nepradės staiga rodyti kitokio laiko, rytas neateis pastebimai vėliau, o para nepailgės taip, kad tai būtų galima jausti be itin jautrių matavimų.

Mokslininkai kalba apie labai subtilius pokyčius – tokios smulkmenos pasireiškia ne žmogaus dienotvarkėje, o seisminių bangų matavimuose, kur svarbios net sekundės dalys.

Ar tai gali paveikti dienos trukmę?

Būtent ši dalis dažniausiai kelia daugiausia smalsumo. Jeigu giliai Žemėje kažkas juda kitaip, natūralu klausti, ar tai keičia ir pačios planetos sukimąsi.

Pagal šiuos duomenis, tiesioginės pastebimos įtakos paros trukmei nėra. Branduolio judėjimo pokyčiai yra per maži, kad žmogus pajustų juos kasdienybėje. Tai nėra situacija, kai diena staiga sutrumpėja ar pailgėja keliomis minutėmis.

Vis dėlto mokslininkams tokie pokyčiai svarbūs, nes Žemė nėra visiškai sustingęs akmuo. Jos viduje vyksta sudėtingi procesai, o vidinio branduolio, išorinio branduolio, mantijos ir magnetinio lauko sąveika gali padėti geriau suprasti visos planetos veikimą.

Kitaip tariant, jums nereikia keisti žadintuvo laiko, bet mokslininkams tai yra svarbus signalas, kad Žemės viduje vyksta ilgalaikiai ritmai.

Gal tai kartojasi maždaug kas 70 metų?

Kai kurie tyrėjai yra iškėlę mintį, kad tokie vidinio branduolio judėjimo svyravimai gali būti cikliški. Yi Yang ir Xiaodong Song siūlė, kad panašūs pokyčiai galėtų kartotis maždaug kas 70 metų.

Pagal šią idėją, ankstesnis panašus pokytis galėjo būti užfiksuotas XX a. aštuntojo dešimtmečio pradžioje. Tačiau mokslininkai kol kas neskuba šios versijos laikyti galutiniu atsakymu.

Priežastis paprasta: skirtingi tyrimai remiasi skirtingais duomenų rinkiniais ir metodais. Kai kalbama apie tokį giliai paslėptą objektą kaip Žemės branduolys, net maži metodikos skirtumai gali lemti skirtingas interpretacijas.

Todėl ši teorija išlieka įdomi, bet dar reikalauja papildomo patvirtinimo.

Kuo čia dėtas magnetinis laukas

Žemės magnetinis laukas nėra smulkmena. Jis saugo planetą nuo dalies kosminės spinduliuotės ir Saulės vėjo poveikio. Be jo mūsų planeta būtų daug mažiau draugiška gyvybei.

Pagrindinį magnetinį lauką kuria ne kietasis vidinis branduolys, o skysto metalo judėjimas išoriniame branduolyje. Šis procesas vadinamas geodinama. Tačiau vidinis branduolys yra tos pačios sistemos dalis, todėl jo elgesys gali būti susijęs su tuo, kaip juda medžiaga išoriniame branduolyje.

Tai nereiškia, kad rytoj dėl branduolio sulėtėjimo Lietuvoje suges kompasai ar dings magnetinis laukas. Tokie procesai yra labai lėti ir sudėtingi. Tačiau jie padeda mokslininkams aiškintis, kaip formuojasi ilgalaikiai Žemės vidaus pokyčiai.

Mokslininkai dar neturi vieno galutinio atsakymo

2025 metų tyrime geofizikas Johnas Vidale’as su kolegomis atkreipė dėmesį, kad seisminiai signalai skirtingose stotyse buvo fiksuojami nevienodai. Tai leidžia manyti, kad paaiškinimas gali būti ne tik sukimosi greičio pasikeitimas.

Viena iš galimų versijų – deformacija ties vidinio branduolio riba. Kitaip tariant, gali keistis ne vien tai, kaip branduolys juda, bet ir tai, kaip atrodo ar elgiasi jo paviršiaus sritis.

Šiuo metu atsakymas labiau primena „ir viena, ir kita“ versiją. Gali būti, kad mokslininkai stebi kelių procesų derinį: ir santykinio sukimosi pokyčius, ir branduolio ribos deformacijas.

Todėl svarbiausia šios istorijos dalis nėra bauginantis teiginys, kad „branduolys sukasi atgal“. Tikslesnė mintis būtų tokia: Žemės vidinis branduolys elgiasi sudėtingiau, nei ilgą laiką atrodė, o mokslininkai po truputį mokosi skaityti šiuos gilius planetos signalus.

Ką tai reiškia mums

Kasdieniam žmogui Lietuvoje šis atradimas nieko dramatiškai nekeičia. Nereikia bijoti, kad dėl branduolio judėjimo staiga pasikeis paros ritmas, laikrodžiai ar įprastas gyvenimas.

Tačiau ši žinia primena, kad Žemė yra gyva, judanti ir nuolat kintanti sistema. Net ten, kur niekada nepateks žmogaus akis, vyksta procesai, kurie padeda suprasti planetos magnetinį lauką, seismines bangas ir giluminę Žemės sandarą.

Kartais didžiausi pokyčiai vyksta taip giliai ir taip lėtai, kad jų nepajuntame. Bet būtent jie leidžia mokslininkams geriau suprasti, ant kokios nepaprastai sudėtingos planetos gyvename.