Ученые из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zürich) заявили о том, что смогли раскрыть тайну незначительных изменений продолжительности суток на Земле. По их словам, ответ на загадку кроется в железном ядре планеты, сообщает Science Alert.
Цикл дня и ночи на Земле точно определен: каждый из них длится 24 часа, а затем начинается следующий. Но на нашей планете нет ничего абсолютно точного. Земля – это огромный каменный шар, который вращается вокруг Солнца на скорости 107 тысяч километров в час. А на орбите планеты находится спутник, который оказывает на нее гравитационное воздействие. Таким образом, вращение Земли не строго следует 24-часовому циклу.
Причины большинства колебаний продолжительности суток известны. Но в масштабах от нескольких десятилетий до тысячелетий ученые заметили небольшие колебания, которые сложно определить.
Теперь группа геофизиков из ETH Zürich заявила, что ответ кроется в железном ядре планеты. В нем происходят незначительные колебания, которые влияют на вращение Земли.
Существует несколько различных колебаний, способствующих изменению продолжительности земных суток. Одно из них составляет около 1,72 миллисекунд в столетие, оно связано с влиянием Луны и медленным «подпрыгиванием» земной коры, которую когда-то придавливал древний лед. Изменение объемов воды также может влиять на вращение Земли, поскольку масса перемещается под ее поверхностью, как и объемы льда.
В десятилетних масштабах колебания в две-три миллисекунды связывали с крупномасштабными потоками в ядре. Но наблюдалось и еще одно колебание, в три-четыре миллисекунды каждую тысячу лет. И его причины оставались загадкой.
Время колебания согласуется с движением на границе ядро-мантия. Но в 2006 году ученые уже предпринимали попытку связать модель с данными наблюдений, которая не была полностью успешной. Но, как заявили ученые из ETH Zürich, с тех пор как методы теоретического моделирования, так и сбор данных наблюдений существенно улучшились. Поэтому они решили попробовать еще раз.
Но, чтобы определить нужную флуктуацию, ученым нужно было отделить все другие флуктуации. Это означало кропотливое моделирование сдвигов объема льда и воды и определение того, как они изменяют вращение Земли. Также необходимо было учитывать эффекты притяжения Луны и упругой земной коры. То, что осталось, затем необходимо было изучить, чтобы обнаружить признаки влияния ядра.
Ученые использовали нейронную сеть вместе с измерениями магнитного поля Земли, полученными из горных пород, и современными измерениями магнитного поля. Исследователи также использовали предыдущую работу, в ходе которой представлена всеобъемлющая история вращения Земли на основании данных о затмениях и лунных покрытиях вплоть до 720 года до нашей эры.
Результаты показали, что влияние сдвигов массы льда и воды на Земле было гораздо меньше, чем считалось ранее. Более того, колебания в тысячелетних временных масштабах соответствовали упрощенной модели магнитогидродинамики внешнего жидкого ядра Земли.
Весте с тем, это не значит, что тайна полностью разгадана. Измерить настолько незначительные изменения и определить их причину очень непросто, есть определенный предел погрешности.
Ранее ученые из Университета Южной Калифорнии выяснили, что внутреннее ядро Земли замедляет свое движение по отношению к поверхности планеты. Исследование показывает, что это замедление началось примерно в 2010 году.