Zemes kodols palēninās: zinātnieki skaidro, vai tas var mainīt dienas ilgumu

Izklausās gandrīz kā zinātniskās fantastikas filmas sākums: kaut kur dziļi zem mūsu kājām, vairāk nekā 5000 kilometru dziļumā, Zemes kodols uzvedas ne tā, kā iepriekš tika uzskatīts. Tas it kā ir palēninājies un tagad attiecībā pret mantiju pārvietojas citādi nekā pirms dažiem gadu desmitiem.

Šādas ziņas ātri piesaista uzmanību, jo uzreiz rodas jautājums: vai tas nozīmē, ka mainīsies dienas ilgums, klimats, magnētiskais lauks vai pat mūsu ikdienas dzīve? Atbilde ir mierīgāka, nekā sākumā varētu šķist, taču pats stāsts patiešām ir interesants.

Kodols negriežas „atpakaļ“ tā, kā varētu šķist

Vispirms ir svarīgi saprast vienu lietu: zinātnieki nerunā par to, ka Zemes kodols pēkšņi sācis griezties pretējā virzienā. Tas būtu pavisam cits scenārijs.

Runa ir par relatīvo kustību. Cietais iekšējais kodols joprojām griežas tajā pašā virzienā kā Zeme, tomēr noteiktā laika posmā tas var pārvietoties nedaudz ātrāk vai lēnāk nekā mantija un garoza. Kad tas palēninās, novērotājiem šķiet, ka attiecībā pret mantiju tas it kā „atpaliek“.

Vienkāršoti sakot, iedomājieties divus cilvēkus, kuri iet vienā virzienā. Viens kādu laiku iet ātrāk, pēc tam palēninās. Viņš neapgriežas un neiet atpakaļ, bet attiecībā pret otru cilvēku sāk atpalikt. Līdzīgi tiek skaidrota arī šī kodola kustība.

Kā zinātnieki redz to, ko nav iespējams ieraudzīt

Tieši ieskatīties Zemes iekšienē nav iespējams. Cietais iekšējais kodols ir paslēpts zem šķidra metāla slāņa, tāpēc zinātnieki to nevar ne nofotografēt, ne tieši izmērīt ar parastām metodēm.

Šim nolūkam tiek izmantoti seismiskie viļņi – svārstības, kas izplatās pēc zemestrīcēm. Tie ceļo caur dažādiem Zemes slāņiem un mainās atkarībā no tā, kam tie iziet cauri. Tas ir kā ļoti sarežģīta planētas iekšienes „skaņas pārbaude“.

Pētnieki analizēja 121 zemestrīces ierakstus no Dienvidsendviču salu reģiona. Šīs zemestrīces notika no 1991. līdz 2023. gadam un veidoja atkārtotu zemestrīču pārus, kad svārstības rodas gandrīz tajā pašā vietā. Šādi gadījumi ir īpaši vērtīgi, jo ļauj salīdzināt ļoti līdzīgus signālus dažādos laikos.

Signāli tika fiksēti seismiskajās stacijās Ziemeļamerikā – Aļaskā un Kanādā. Zinātniekiem bija svarīgi ne tikai tas, ka viļņi mainījās. Vēl svarīgāk bija tas, ka noteiktas izmaiņas vēlāk atgriezās iepriekšējā stāvoklī, bet viļņi, kas neceļoja caur kodolu, saglabājās stabili.

Tieši tas ļāva izvirzīt pieņēmumu, ka cietais kodols attiecībā pret mantiju varēja atgriezties iepriekšējā stāvoklī.

Kas mainījās pēc 2008. gada

Novērojumi liecina, ka no 2003. līdz 2008. gadam iekšējais kodols pārvietojās nedaudz ātrāk nekā mantija. Taču pēc tam situācija mainījās – no 2008. līdz 2023. gadam tas it kā sāka „panākt“ pretējā relatīvās kustības virzienā.

Saskaņā ar Dienvidkalifornijas Universitātes datiem lūzuma punkts varēja notikt ap 2010. gadu. Tas izklausās dramatiski, taču pati ātruma atšķirība ir ļoti maza – runa ir par 0,05–0,15 grādiem gadā.

Ikdienā jūs to nejutīsiet. Jūsu pulkstenis tādēļ pēkšņi nesāks rādīt citu laiku, rīts nepienāks pamanāmi vēlāk, bet diennakts nepagarināsies tā, lai to varētu sajust bez īpaši jutīgiem mērījumiem.

Zinātnieki runā par ļoti smalkām izmaiņām – šādi sīkumi izpaužas nevis cilvēka dienas ritmā, bet seismisko viļņu mērījumos, kuros svarīgas ir pat sekundes daļas.

Vai tas var ietekmēt dienas ilgumu?

Tieši šī daļa visbiežāk izraisa vislielāko ziņkāri. Ja dziļi Zemē kaut kas pārvietojas citādi, ir dabiski jautāt, vai tas maina arī pašas planētas rotāciju.

Saskaņā ar šiem datiem tiešas, pamanāmas ietekmes uz diennakts ilgumu nav. Kodola kustības izmaiņas ir pārāk mazas, lai cilvēks tās sajustu ikdienā. Tā nav situācija, kad diena pēkšņi saīsinās vai pagarinās par vairākām minūtēm.

Tomēr zinātniekiem šādas izmaiņas ir svarīgas, jo Zeme nav pilnībā sastindzis akmens. Tās iekšienē notiek sarežģīti procesi, bet iekšējā kodola, ārējā kodola, mantijas un magnētiskā lauka mijiedarbība var palīdzēt labāk izprast visas planētas darbību.

Citiem vārdiem sakot, jums nav jāmaina modinātāja laiks, bet zinātniekiem tas ir svarīgs signāls, ka Zemes iekšienē notiek ilgtermiņa ritmi.

Varbūt tas atkārtojas aptuveni ik pēc 70 gadiem?

Daži pētnieki ir izteikuši domu, ka šādas iekšējā kodola kustības svārstības varētu būt cikliskas. Yi Yang un Xiaodong Song izteica pieņēmumu, ka līdzīgas izmaiņas varētu atkārtoties aptuveni ik pēc 70 gadiem.

Saskaņā ar šo ideju iepriekšēja līdzīga izmaiņa varēja tikt fiksēta 20. gadsimta 70. gadu sākumā. Tomēr zinātnieki pagaidām nesteidzas šo versiju uzskatīt par galīgo atbildi.

Iemesls ir vienkāršs: dažādi pētījumi balstās uz atšķirīgām datu kopām un metodēm. Runājot par tik dziļi paslēptu objektu kā Zemes kodols, pat nelielas metodikas atšķirības var radīt atšķirīgas interpretācijas.

Tāpēc šī teorija joprojām ir interesanta, taču tai vēl nepieciešams papildu apstiprinājums.

Kas tam sakars ar magnētisko lauku

Zemes magnētiskais lauks nav mazsvarīga detaļa. Tas aizsargā planētu no daļas kosmiskā starojuma un Saules vēja ietekmes. Bez tā mūsu planēta būtu daudz mazāk piemērota dzīvībai.

Galveno magnētisko lauku rada nevis cietais iekšējais kodols, bet šķidrā metāla kustība ārējā kodolā. Šo procesu sauc par ģeodinamo. Tomēr iekšējais kodols ir tās pašas sistēmas daļa, tāpēc tā uzvedība var būt saistīta ar to, kā pārvietojas viela ārējā kodolā.

Tas nenozīmē, ka rīt Lietuvā kodola palēnināšanās dēļ sabojāsies kompasi vai pazudīs magnētiskais lauks. Šādi procesi ir ļoti lēni un sarežģīti. Taču tie palīdz zinātniekiem noskaidrot, kā veidojas ilgtermiņa Zemes iekšienes izmaiņas.

Zinātniekiem vēl nav vienas galīgas atbildes

2025. gada pētījumā ģeofiziķis Johnas Vidale’as ar kolēģiem vērsa uzmanību uz to, ka seismiskie signāli dažādās stacijās tika fiksēti nevienādi. Tas ļauj domāt, ka izskaidrojums varētu būt ne tikai rotācijas ātruma izmaiņas.

Viena no iespējamām versijām ir deformācija uz iekšējā kodola robežas. Citiem vārdiem sakot, var mainīties ne tikai tas, kā kodols pārvietojas, bet arī tas, kā izskatās vai uzvedas tā virsmas apgabals.

Pašlaik atbilde vairāk līdzinās versijai „gan viens, gan otrs“. Iespējams, zinātnieki novēro vairāku procesu kombināciju: gan relatīvās rotācijas izmaiņas, gan kodola robežas deformācijas.

Tāpēc svarīgākā šī stāsta daļa nav biedējošais apgalvojums, ka „kodols griežas atpakaļ“. Precīzāka doma būtu šāda: Zemes iekšējais kodols uzvedas sarežģītāk, nekā ilgu laiku šķita, un zinātnieki pamazām mācās nolasīt šos dziļos planētas signālus.

Ko tas nozīmē mums

Ikdienas cilvēkam Lietuvā šis atklājums neko dramatiski nemaina. Nav jābaidās, ka kodola kustības dēļ pēkšņi mainīsies diennakts ritms, pulksteņi vai ierastā dzīve.

Tomēr šī ziņa atgādina, ka Zeme ir dzīva, kustīga un pastāvīgi mainīga sistēma. Pat tur, kur cilvēka acs nekad nenokļūs, notiek procesi, kas palīdz izprast planētas magnētisko lauku, seismiskos viļņus un Zemes dziļāko uzbūvi.

Dažkārt lielākās izmaiņas notiek tik dziļi un tik lēni, ka mēs tās nejūtam. Taču tieši tās ļauj zinātniekiem labāk saprast, uz kādas ārkārtīgi sarežģītas planētas mēs dzīvojam.