Ritmi 8.5-vjeçar i bërthamës së brendshme të Tokës

Studiuesit nga Kina kanë konfirmuar ekzistencën e një lëkundjeje të bërthamës së brendshme përafërsisht 8.5-vjeçare (ICW) si në lëvizjen polare ashtu edhe në variacionet e gjatësisë së ditës, duke zbuluar një anim statik prej rreth 0.17 gradë midis bërthamës së brendshme të Tokës dhe mantelit. duke sfiduar supozimet tradicionale dhe duke ofruar njohuri mbi dinamikën e brendshme të Tokës dhe shpërndarjen e densitetit.

Gjetjet e studimit janë publikuar në Nature Communications.

Bërthama e brendshme e Tokës është një sferë e fortë dhe e dendur e përbërë kryesisht nga hekuri dhe nikeli. E vendosur nën bërthamën e jashtme të lëngshme, ajo shtrihet në një rreze prej rreth 1200 kilometrash (746 milje). Ky rajon luan një rol vendimtar në proceset gjeofizike të Tokës, duke ndikuar në fushën magnetike të planetit dhe duke kontribuar në dinamikën e përgjithshme të brendësisë së Tokës.

Të kuptuarit e vetive dhe sjelljes së bërthamës së brendshme është thelbësore për zbulimin e mistereve që lidhen me strukturën e Tokës, aktivitetin sizmik dhe fushën magnetike.

ICW i referohet lëvizjes lëkundëse të bërthamës së brendshme të Tokës rreth boshtit të saj të rrotullimit. Ky fenomen karakterizohet nga një lëkundje periodike e boshtit të figurës së bërthamës së brendshme.

Një studim i ri ka konfirmuar se ICW e Tokës ka një lëvizje periodike me një cikël që zgjat afërsisht 8.5 vjet. Kjo lëvizje lëkundëse është vërejtur në matjet e lëvizjes polare, boshtit rrotullues të Tokës’ lëvizjet periodike dhe variacionet e gjatësisë së ditës (ΔLOD), dhe ndryshimet në shpejtësinë e rrotullimit të Tokës.

Profesor Hao Ding, bashkëautor i këtij hulumtimi dhe Dekan i Departamentit të Gjeofizikës në Universitetin Wuhan, u frymëzua nga strukturat jokonvencionale të densitetit zbulohet në lëkundjen e lirë të Tokës.

Ai i tha Phys.org, “Doktori im i atëhershëm. studenti, Dr. Yachong An dhe unë zbuluam një sinjal 8.5-vjeçar në PM dhe LOD, duke na shtyrë të kryejmë studimin aktual.”

Toka ka katër shtresa – koren, mantelin, bërthamën e jashtme dhe bërthamën e brendshme.

Tradicionalisht, kuptimi ynë i rrotullimit të Tokës është ankoruar në supozimin e një shpërndarjeje uniforme të densitetit në mantel dhe bërthamë përgjatë drejtimit radial (duke u shtrirë nga qendra jashtë). Ky supozim çon në besimin se boshti i rrotullimit të bërthamës së Tokës përkon me atë të mantelit.

“Megjithatë, rezultatet e lëkundjes së lirë të Tokës (lëkundjet natyrore të Tokës në tërësi) tregojnë se strukturat e densitetit të brendësisë së Tokës janë shumë heterogjene, kështu që ky supozim nuk duhet të jetë realist,” shpjegoi doktor Ding.

Kur Profesor Ding analizoi PM-në e Tokës në vitin 2018, doli një sinjal me një periudhë afërsisht 8.5-vjeçare, duke sugjeruar një ICW. Ky zbulim i papritur, i vërtetuar më vonë nga një sinjal i ngjashëm në ΔLOD të rrotullimit të Tokës, shkaktoi një ndryshim paradigme.

Duke u bazuar në këto zbulime, studiuesit analizuan me përpikëri PM dhe LOD të rrotullimit të Tokës dhe identifikuan sinjalin afërsisht 8.5-vjeçar në PM si manifestim i ICW.

Ky përfundim vjen pas përjashtimit të tre burimeve të ngacmimit të jashtëm – atmosferik, oqeanik dhe hidrologjik. Në mënyrë intriguese, sinjali 8.5-vjeçar nuk kufizohet vetëm në PM; është gjithashtu i pranishëm vazhdimisht në lëvizjen periodike të boshtit rrotullues të Tokës, ose LOD.

Kjo prani e njëkohshme sugjeron fuqishëm një lidhje të thellë midis ICW dhe këtyre dinamikave rrotulluese.

Për të shpjeguar sinjalin 8.5-vjeçar të zbuluar në PM dhe LOD, studiuesit ekzaminuan amplitudat e ICW në të dyja. Kjo i bëri ata të konkludojnë se ekziston një kënd statik i animit prej 0,17 gradë midis boshtit të rrotullimit të bërthamës së brendshme dhe mantelit.

“Kjo nënkupton një kënd të mundshëm rrotullimi diferencial drejt lindjes të bërthamës së brendshme më pak se 1 shkallë dhe mospërputhje në akset e simetrisë së shtresës kufitare të poshtme të mantelit/bërthamë-mantelit me mantelin e sipërm”.

“Këto devijime ofrojnë kufizime të vlefshme për modelin e densitetit 3D të mantelit dhe vënë në dyshim supozimet në sipërfaqen e bërthamës së likuiditetit, duke theksuar devijimet e mundshme nga një formë krejtësisht sferike e llogaritur duke përdorur teoritë tradicionale,”; shpjegoi doktor Ding.

Për më tepër, periodiciteti ~8.5-vjeçar i ICW zbulon një shtresë tjetër të kompleksitetit të Tokës. Lëvizja periodike sugjeron një kërcim densiteti prej rreth 0,52 g/cm3 në kufirin e brendshëm të bërthamës.

Me fjalë të thjeshta, kjo do të thotë se ka një ndryshim të dukshëm në densitet në kufirin midis bërthamës së brendshme dhe shtresave të saj përreth.

Ndërsa kërkimi fokusohet kryesisht në thelbin e brendshëm, animi statik i identifikuar dhe ICW mund të zgjerojnë ndikimin e tyre në fenomene më të gjera gjeofizike. Siç shpjegoi Dr. Ding, “Pjerrësia statike mund të çojë gjithashtu në një ndryshim të caktuar në formën e bërthamës së lëngshme, duke rezultuar në një ndryshim në lëvizjen e lëngut dhe një ndryshim përkatës në fushën gjeomagnetike”.

Zbulimi i studimit të ICW të Tokës dhe animi statik i lidhur me të sfidon supozimet tradicionale rreth rrotullimit të Tokës. Periodiciteti 8,5-vjeçar i ICW, i shoqëruar nga një kërcim i dukshëm i densitetit në kufirin bërthamë të brendshme, zbulon ndërlikimet e brendshme të planetit tonë dinamika.

Hulumtimi i ardhshëm i Dr. Ding dhe ekipit të tij synon të gërmojë më thellë në strukturën e shtresuar dhe densitetin e bërthamës së Tokës, duke eksploruar modelet dhe periudhat e lëvizjeve të bërthamës.

“Struktura e shtresuar dhe dendësia e bërthamës së Tokës kanë qenë gjithmonë një problem në kërkimin e gjeoshkencës. Ne synojmë të thellohemi më thellë në lëkundjet periodike dhe rrotullimin diferencial të bërthamës së Tokës, duke kërkuar qartësi mbi këto teori konceptuale që janë të ndryshme dhe mund të jenë të vështira për të bashkëjetuar.”