Продолжительность земных суток меняется, хотя разница обычно составляет лишь несколько миллисекунд и незаметна для человека. Учёные фиксируют такие колебания уже много десятилетий, поскольку они отражают изменения скорости вращения планеты. На неё влияют процессы как на поверхности Земли, так и в её глубинах.
К кратковременным изменениям могут приводить колебания атмосферы и океанов, сильные землетрясения, а также таяние материкового льда. В последнем случае большие объёмы воды перемещаются в океаны и перераспределяют массу планеты. Однако изменения, наблюдаемые на протяжении нескольких десятилетий, частично связаны с процессами в земном ядре.
Под каменной мантией находится внешнее ядро — слой жидкого металла толщиной около 1400 миль, или примерно 2250 километров. Его вещество постоянно движется, а изменения этих потоков способны немного ускорять или замедлять вращение всей планеты. При этом трение между ядром и мантией слишком слабое, чтобы полностью объяснить передачу таких воздействий.
Исследователи предполагают, что важную роль играет гравитационное взаимодействие внутреннего ядра с мантией. Внутреннее ядро вращается не с той же скоростью, что и остальная Земля, поэтому может смещаться относительно неоднородностей распределения массы в мантии. «Ядро хочет выровняться», — сказал геофизик Университета Альберты Матьё Дамберри, участвовавший в работе, в пресс-релизе.
В исследовании, опубликованном на этой неделе в журнале Nature, учёные восстановили изменения вращения Земли за период с 1964 по 2019 год. Для этого они использовали сейсмические оценки движения внутреннего ядра и модели потоков жидкого металла во внешнем ядре. Гравитационная модель близко воспроизвела время и величину постепенных изменений, зафиксированных за эти десятилетия.
Авторы считают, что существуют и другие пока неизвестные факторы, однако предложенный механизм объясняет значительную часть колебаний продолжительности суток. Модель не учитывала все взаимодействующие силы, но позволила получить убедительный результат. «Это может быть перетягивание каната, но гравитация всё равно побеждает», — отметил Дамберри. Материал подготовлен на основе публикации WIRED en Español.