Den na Zemi nemá pokaždé přesně 24 hodin. Rozdíly jsou nepatrné – měří se v milisekundách –, v průběhu desetiletí se však opakovaně mění. Nová studie naznačuje, že významnou část těchto výkyvů může vysvětlit pohyb pevného vnitřního jádra a jeho gravitační působení na okolní vrstvy planety.
Výzkum Huifenga Zhanga a Mathieua Dumberryho z University of Alberta zveřejnil 23. září časopis Nature. Vědci porovnávali pozorované změny délky dne s modely pohybu vnitřního jádra a proudění v kapalném vnějším jádře. Zaměřili se na období mezi lety 1964 a 2019, z něhož jsou k dispozici údaje o dlouhodobých změnách rotace Země.
Délka dne souvisí s rychlostí, jakou se otáčí zemský plášť – silná horninová vrstva zahrnující i zemskou kůru. Plášť si přitom může vyměňovat takzvaný moment hybnosti s jádrem, tedy veličinu popisující rotační pohyb tělesa. Když se jedna část Země začne otáčet o něco rychleji, jiná se podle zákona zachování momentu hybnosti může nepatrně zpomalit.
Podle studie se na této výměně podílí gravitační moment. Jde o otáčivý účinek gravitační síly. Vnitřní jádro není dokonale kulové a uvnitř pláště se nacházejí nerovnoměrně rozložené hmoty. Změny v pohybu vnitřního jádra proto mohou přes gravitaci působit na plášť a mírně měnit jeho rychlost otáčení. Tím se prodlužuje nebo zkracuje délka dne.
Gravitační působení však podle modelu není jediným mechanismem. Na rozhraní mezi jádrem a pláštěm působí také elektromagnetické a topografické vazby. První souvisejí s pohybem elektricky vodivého materiálu a magnetickým polem, druhé s tlakem proudící kapaliny na nerovnosti hranice mezi jádrem a pláštěm. Tyto síly gravitační účinek částečně vyvažují a brání větším změnám rotace.
Modely autorů ukázaly, že právě proměnlivá rovnováha mezi těmito mechanismy může reprodukovat vícedekádové změny délky dne. Výsledky zároveň naznačují, že se vnitřní jádro může na časové škále přibližně deseti let pomalu deformovat. Neznamená to, že by se pevné jádro náhle měnilo nebo že by změny byly patrné na povrchu. Jde o závěr odvozený z modelování hlubokých procesů, jehož přesnost závisí mimo jiné na tom, jak dobře vědci znají pohyb vnitřního jádra a proudění ve vnějším jádře.
Studie tak nepřináší změnu běžného měření času, ale zpřesňuje obraz o fungování nitra Země. Dlouhodobé výkyvy rotace planety mohou sloužit jako nepřímý ukazatel vlastností materiálu tisíce kilometrů pod povrchem, kam se žádné přímé měření nedostane.
Zdroj: ScienceDaily
Tento článek byl vytvořen s pomocí umělé inteligence a redakčně zkontrolován.