Duboko ispod naših nogu, na više od 5000 kilometara ispod površine Zemlje, nalazi se čvrsta unutrašnja jezgra planete – golema kugla željeza i nikla, veličine nešto manje od Mjeseca.
Donedavno su naučnici vjerovali da se ta jezgra okreće u istom smjeru kao i ostatak planete, samo nešto brže. Međutim, novo istraživanje, objavljeno u prestižnom časopisu Nature Geoscience, pokazalo je da se situacija dramatično promijenila: unutrašnja jezgra je usporila, a zatim se počela okretati unazad, gledano u odnosu na vanjski dio, suprotno od smjera rotacije Zemljine kore i plašta.
Ovo otkriće potvrđuje dugogodišnje sumnje naučnika da jezgra, koja pluta okružena tečnim vanjskim slojem, nije statična i nije uvijek potpuno sinhronizirana s ostatkom planete. Postaje sve jasnije da se radi o dinamičnom, neovisnom sistemu koji utječe na duboke geološke procese, magnetsko polje i možda čak na dužinu dana.
Kako su naučnici otkrili promjenu?
Zemljina unutrašnja jezgra je nedostupna za direktno posmatranje – ne možemo do nje doprijeti bušenjem niti poslati sondu. No, seizmolozi su pronašli način da „vide“ kroz Zemlju koristeći prirodne i vještačke potrese. U ovom istraživanju analizirani su seizmički valovi koje je proizveo 121 ponavljajući potres u blizini otočja Južni Sendvič između 1991. i 2023. godine. Također su korišteni podaci iz sovjetskih, američkih i francuskih nuklearnih testova iz 1970-ih
Ti seizmički valovi putuju kroz unutrašnjost planete i odbijaju se od granice unutrašnje jezgre. Promjene u njihovom kretanju – sićušni pomaci od nekoliko stotinki sekunde – otkrivaju kako se jezgra pomjera u odnosu na ostatak Zemlje.
Kada su seizmolozi, predvođeni profesorom Džonom Vidalom sa Univerziteta Južne Kalifornije, primijetili razlike u novijim zapisima u odnosu na one iz ranijih decenija, postalo im je jasno da se događa nešto neobično.
„Kada sam prvi put vidio seizmografske zapise koji su ukazivali na ovu promjenu, bio sam zbunjen“, rekao je Vidal. „Ali kada smo pronašli još dvadesetak takvih slučajeva, postalo je očigledno.“
Šta se tačno događa?
Naučnici su otkrili da je unutrašnja jezgra počela usporavati oko 2010. godine te da se od tada počela kretati unazad – dakle, u suprotnom smjeru od rotacije kore i plašta. To ne znači da se cijela Zemlja okreće unazad, već da se unutrašnja jezgra sada lagano „vrti“ u drugom smjeru unutar tečnog vanjskog sloja jezgre.
Ova promjena nije nagla ni dramatična u smislu posljedica – govorimo o pomacima koji se odvijaju tokom godina i rezultiraju razlikama u rotaciji od hiljaditih dijelova sekunde. No, na geološkom i fizičkom nivou, to je značajno. Dokaz je da duboki dijelovi Zemlje međusobno komuniciraju i da na tu komunikaciju utječu gravitacione sile iz plašta, kao i turbulencije u vanjskoj jezgri.
Vidal kaže da na promjene u rotaciji jezgre djeluje „kovitlanje tečne željezne vanjske jezgre koja je okružuje, a koja stvara Zemljino magnetsko polje, kao i gravitaciono povlačenje iz gustih dijelova gornjeg stjenovitog plašta.“
Posljedice za Zemlju i magnetsko polje
Unutrašnja jezgra igra ključnu ulogu u stvaranju Zemljinog magnetskog polja. To magnetsko polje nastaje u vanjskoj, tečnoj jezgri, gdje se kovitlaju tokovi rastopljenog željeza. Ti tokovi djeluju kao golemi dinamo – stvaraju i održavaju magnetizam koji nas štiti od opasnog svemirskog zračenja i sunčevih oluja te pomaže u navigaciji životinja, brodova i satelita.
Ako se unutrašnja jezgra ponaša drugačije nego što smo mislili – ako ne rotira ravnomjerno, ako usporava i mijenja smjer – to bi moglo utjecati na obrasce u magnetskom polju i eventualno na povremene „magnetne inverzije“, u kojima se Zemljini magnetski polovi zamijene.
Za sada nema dokaza da bi ova promjena rotacije mogla izazvati katastrofalne posljedice. No, ona jeste znak da je „motor“ Zemlje – njena najdublja unutrašnjost – daleko složeniji i aktivniji nego što smo ranije mislili.
Jezgra koja se mijenja
Nova analiza nije samo ukazala na promjenu smjera rotacije jezgre. U nekim seizmičkim zapisima naučnici su primijetili i promjene u strukturi same unutrašnje jezgre. Konkretno, valovi su pokazivali znakove da se vanjski slojevi unutrašnje jezgre polako mijenjaju – vjerovatno zbog tzv. viskozne deformacije. Drugim riječima, čak ni najdublji, naizgled „čvrsti“ dio Zemlje možda nije potpuno krut, već se s vremenom može prilagođavati i mijenjati oblik.
„To znači da unutrašnja jezgra nije samo stijena koja se rotira“, objašnjava Vidal i dodaje: „Možda se rasteže, mijenja oblik, prilagođava silama koje dolaze iz vanjske jezgre i plašta.“
Zašto je ovo važno?
Ovo otkriće otvara vrata boljem razumijevanju procesa koji oblikuju našu planetu – ne samo danas nego i tokom milijardi godina Zemljine historije. Pomaže objasniti promjene u dužini dana, u magnetskom polju, pa čak možda i u dinamici tektonskih ploča.
Također je važno za usporedbe s drugim planetama – Mars, na primjer, nema aktivno magnetsko polje, a jedno od mogućih objašnjenja je da njegova jezgra više nije aktivna.
Za naučnike je ovo otkriće poput pogleda kroz prozor u sobu koju su dosad mogli samo zamišljati. A za sve nas, to je podsjetnik da je naš planet živ, složen i da skriva još mnogo tajni ispod površine.