MISTERIOZNA ROTACIJA ZEMLJINOG JEZGRA
(MEDIALAB*) Prema studiji istraživača sa Pekinškog univerziteta, rotacija Zemljinog unutrašnjeg jezgra je stala 2009. godine, a zatim se pokrenula u suprotnom smeru. Naša trenutna znanja o rotaciji Zemljinog unutrašnjeg jezgra utemeljena su na mišljenju da jezgro rotira suprotno od smera kazaljke na satu, ako se rotacija posmatra sa Severnog pola, na isti način kao i površin planete. Međutim, studija bazirana na analiti podataka o seizmičkim talasima i promenama talasa u proteklih 60 godina pokazuje da je rotacija Zemljinog unutrašnjeg jezgra usporena 2009. godine do potpunog obustavljanja, a nakon toga je pokrenuta u suprotnom smeru.
Autori studije smatraju da unutrašnje jezgro rotira prvo u jednom smeru, a zatim u drugom, kao da osciluje. Za jedan ciklus unutar kojeg je obuhvaćena rotacija u oba smera potrebno je oko 70 godina. Prema rezultatima istraživanja prethodna promena smera rotacije unutrašnjeg jezgra se desila sedamdesetih godina prošlog veka, a predikcija je da će se naredna dogoditi sredinom četrdesetih godina ovog veka. Spoljašnje jezgro uvek prati smer rotacije ostatka planete.
Planeta Zemlja se sastoji od kore, omotača – plašta i jezgra – spoljašnjeg i unutrašnjeg. Danas znamo da je jezgro lopta prečinka 3480 kilometara u kojoj je skoncentrisano između 10 i 20 odsto ukupne mase planete zbog velike gustine, da u njemu vladaju veoma visoki pritisci i temperature do 6900K. Spoljašnje jezgro se nalazi na dubini od 5000 kilometara i čine ga gvožđe i nikl u čvrstom stanju koje nastaje usled izloženosti metala visokim pritiscima.
Danas znamo da magnetosfera, odnosno Zemljino magnetno polje nastaje kao rezultat više činilaca različitog porekla i čini dinamički “balon” koji omogućava čovekov opstanak na planeti. Unutrašnje magnetno polje potiče od kretanja pregrejanog tečnog gvožđa i drugih metala koji se nalaze u spoljašnjem delu Zemljinog jezgra. Kao i voda u okeanima, i tečni metali u jezgru imaju struje koje se kreću usled toplote jezgra i Zemljine rotacije. Sporo kretanje tečnih metala koji nose različite količine pozitivnog i negativnog naelektrisanja stvaraju električne struje, dok promena struje stvara magentno polje.
Zemlja je veliki elektromagnet. Magnetno polje kore potiče od namagnetisanih stena u Zemljinoj kori. Spoljašnj magnetno polje nastaje od električnih strujanja u jonosferi i magentosferi usled interakcije sa solarnim elektromagnetnim zračenjem. Na kraju, magnetno polje u kori i gornjem delu omotača nastaje usled elektromagnetne indukcije izazvane promenom spoljašnjeg magnetnog polja tokom vremena.
Za opisivanje unutrašnjeg magnetnog polja Zemlje koristi se model magnetnog dipola koji sadrži dva geomagnetna pola – južni i severni i koji je nagnut pod uglom od 11,5 stepeni u odnosu na osu rotacije. Magnetni polovi Zemlje se ne podudaraju sa geografskim polovima, a njihov položaj se menja tokom vremena, Magnetno polje nam pomaže da se orijentišemo u prostoru pomoću kompasa, štiti nas od kosmičkog zračenja i naleta naelektrisanih čestica tokom solarnih vetrova, ali nam daje i priliku da uživamo u polarnoj svetlosti Aurori Borealis i Aurori Australis. Evropska svemirska agencija je 2013. godine lansirala tri Swarm satelita koji prate promene magnetnog polja.
Zašto Zemljino unutrašnje jezgro menja smer? Naučnici Pekinškog univerziteta smatraju da je rotacija unutrašnjeg jezgra uzrokovana elektromagnetnom silom nastalom tokom kretanja tečnih metala u spoljašnjem jezgru. Međutim, gravitacija Zemljinog plašta deluje u suprotnom smeru, te na taj način usporava, zaustavlja i na kraju utiče na promenu smera rotacije unutrašnjeg jezgra.
Pronalaženje odgovora na pitanja koliko promena smera rotacije unutrašnjeg jezgra može da utiče na brzinu rotacije cele planete i na to koliko dugo traje dan, te da li to ima uticaja na kvalitet života na planeti upotpuniće sliku o karakteristikama magnetnog polja Zemlje.
—
Tekst: Branislava Blajvaz
Foto: Pixabay CC
—
*U okviru MEDIALAB serije “Nauka kroz priče” objavljuje seriju tekstova mladih, kreativnih naučnopopularnih autora koji su polaznici škole naučnog novinarstva MEDIALAB koju organizuje Institut za fiziku u okviru inicijative “Nauka kroz priče”