北京大学の研究者らが主導した研究により、地球の内核の回転が最近停止した可能性があることが明らかになった。科学者たちは 1960 年代以来、地震によって発生する地震波を分析してきました。データは、この動きが過去 10 年間で大幅に減速し、地球の他の部分と比較して相対的な停止に近づいていることを示しています。この変化は、約 70 年ごとに繰り返されるサイクルの一部です。
内核は主に鉄とニッケルからなる固体の球体で構成されています。地表から約5,100キロメートル下に位置しています。液体の外核によってマントルから分離されている内核は、惑星全体の回転とは独立して回転します。その力学は、外核で生成される磁場とマントルによって及ぼされる重力効果との間の相互作用によって生じます。
科学者は回転の変化をどのように検出したか
研究者のYi Yang氏とXiaodong Song氏は、内核を通過する地震波の変化を調べた。これらの波は、惑星のさまざまな層を通過するときに速度を変化させます。 2009 年の時点で、記録は時間の経過とともに最小限の変動を示しました。この安定性は、内核がマントルや地殻に比べて回転速度が大幅に低下していることを示唆しています。
分析には数十年にわたって収集されたデータが含まれていました。科学者たちは、初期の時期に核が地球の他の部分よりわずかに速く回転していることを観察しました。現在、同期が増加しています。これは、相対停止に近い減速を示しています。
過去数十年間に観察された再発サイクル
この現象は約 70 年周期のパターンに従います。同様の変化は 1970 年代初頭にも起こりました。 1980 年代から 1990 年代にかけて、回転ダイナミクスの明らかな変化が記録されました。現在のデータは、おそらく回転方向の逆転を伴う、新しいサイクルの始まりを示しています。
専門家らは、このプロセスは徐々に起こると主張している。これは絶対的な停止ではなく、惑星の表面の回転との整合性を高めるものです。この振動は内核の自然な挙動の一部です。
内部コアの構造と動きに影響を与える要因
極度の圧力による高温にもかかわらず、内部コアは固体のままです。直径は約2,400キロメートルです。液体の外核は、溶融金属の動きによって地球の磁場を生成します。この磁場は、内核の差動回転を駆動します。
マントルの重力効果はカウンターウェイトとして機能します。このバランスにより、システム全体の安定性が維持されます。回転の変化は、これらの力間の複雑な相互作用によって発生します。
将来の地球物理学研究への影響
この発見は、地球内部を監視するための地震波に基づく方法の重要性を浮き彫りにしました。研究者らは追加のデータと革新的な技術の必要性を強調しています。これらの進歩により、地球の深い力学をより深く理解できるようになります。
オーストラリア国立大学の地球物理学者フルヴォジェ・トカルチッチ氏は、「停止」の解釈には注意が必要だと指摘した。これは、より大きな回転同期性を示しており、壊滅的な表面衝突の証拠はありません。継続的な研究は、原子核の挙動のモデルを改良するのに役立ちます。
地震波観測の詳細
科学者は地震を自然の波源として利用します。これらの波は惑星全体に伝播し、核を通過するときに変化します。世界中の地震観測所からの記録は、速度と軌道に関する正確な情報を提供します。
同様の地震イベントのペアを長期にわたって比較すると、微妙な変化が明らかになります。このアプローチにより、最近の減速を特定することが可能になりました。 1960 年代以来蓄積されたデータにより、結論の信頼性が強化されています。
磁場を理解するための視点
内側コアは、外側コアで生成される磁場に間接的に影響を与えます。回転差の変化は、金属液体内の対流プロセスに影響を与える可能性があります。ただし、表面効果は最小限かつ段階的なままです。
現在進行中の研究では、これらの変化を他の地球物理現象と相関付けることを目指しています。研究を続けることで、地球内部の知識が確実に進歩します。
