Voksende bjerge eller skiftende terræn:Hvad sker der i Jordens indre kerne?

Udtømmende seismiske data fra gentagne jordskælv og nye databehandlingsmetoder har givet de bedste beviser endnu for, at Jordens indre kerne roterer – hvilket afslører en bedre forståelse af de meget omdiskuterede processer, der styrer planetens magnetfelt.

Den nye undersøgelse af forskere fra University of Illinois i Urbana-Champaign er offentliggjort i tidsskriftet Earth and Planetary Science Letters .

Geologer forstår ikke helt, hvordan Jordens magnetfeltgenerator fungerer, men har mistanke om, at det er tæt forbundet med dynamiske processer nær det indre kerne-ydre kernegrænseområde, sagde forskerne. Forskydninger i placeringen af ​​de magnetiske poler, ændringer i feltstyrke og unormale seismiske data har fået forskere til at kigge nærmere.

"I 1996 en lille, men systematisk ændring af seismiske bølger, der passerer gennem den indre kerne, blev først opdaget af vores gruppe, som vi fortolkede som bevis for differentiel rotation af den indre kerne i forhold til Jordens overflade, " sagde geologiprofessor og studiemedforfatter Xiaodong Song, som nu er på Peking Universitet. "Imidlertid, nogle undersøgelser mener, at det, vi fortolker som bevægelse, i stedet er resultatet af seismiske bølger, der reflekteres af en skiftevis forstørrende og krympende indre kernegrænse, som at vokse bjerge og skære kløfter."

Forskerne præsenterer seismiske data fra en række geografiske steder og gentagne jordskælv, kaldet dubletter, der opstår på samme sted over tid. "At have data fra samme sted, men forskellige tidspunkter, giver os mulighed for at skelne mellem seismiske signaler, der ændrer sig på grund af lokaliseret variation i relief fra dem, der ændrer sig på grund af bevægelse og rotation, " sagde Yi Yang, en kandidatstuderende og hovedforfatter på undersøgelsen.

Holdet fandt ud af, at nogle af de jordskælvsgenererede seismiske bølger trænger gennem jernlegemet under den indre kernegrænse og ændrer sig over tid, hvilket ikke ville ske, hvis den indre kerne var stationær, sagde forskerne. "Vigtigt, vi ser, at disse brydte bølger ændrer sig, før de reflekterede bølger hopper fra den indre kernegrænse, antyder, at ændringerne kommer inde fra den indre kerne, " sagde Song.

Grundlaget for debatten ligger i det faktum, at de tidligere undersøgelser så på en relativt lille pulje af noget tvetydige data genereret fra en metode, der er meget afhængig af nøjagtig urtid, sagde forskerne.

"Det, der gør vores analyse anderledes, er vores præcise metode til at bestemme præcis, hvornår ændringerne i seismiske signaler opstår og ankommer til de forskellige seismiske stationer over hele kloden, " sagde Yang. "Vi bruger en seismisk bølge, der ikke nåede den indre kerne som referencebølge i vores beregninger, hvilket eliminerer meget af tvetydigheden."

Denne præcise ankomsttidsanalyse, en omfattende samling af data af bedste kvalitet og omhyggelig statistisk analyse udført af Yang, er det, der giver denne undersøgelse dens kraft, Sagde sang. "Dette arbejde bekræfter, at de tidsmæssige ændringer kommer for det meste, hvis ikke alle, fra kroppen af ​​den indre kerne, og ideen om, at ændringer i indre kerneoverflade er den eneste kilde til signalændringerne, kan nu udelukkes, " han sagde.