Új elmélet a Föld magjáról

A Föld szilárd magja gyorsabban forog, mint a körülötte elhelyezkedő maghéj, köpeny és földkéreg. Az eltérés minimális, felfedezése mégis fontos előrelépést jelenthet bolygónk szerkezetének és mágneses terének kutatásában.

Földünk egy közel 2400 km átmérőjű, vasból és nikkelből álló szilárd maggal (belső mag) és egy ezt körülvevő, 1800 km vastagságú folyékony maghéjjal (külső mag) rendelkezik. Bolygónk nagy mélységben található szerkezeti egységeit már régóta a földrengések keltette szeizmikus hullámokkal vizsgálják. Amikor a rengéshullámok áthaladnak a Föld belsejének különböző rétegein, eredeti jellemzőik (pl. haladási sebességük) megváltozik, amiből következtetni lehet az érintett rétegek tulajdonságaira. A szeizmikus hullámok tanulmányozását követően érdekes felfedezést tett közzé a Science magazinban Hsziaotung Szong (Illinois Egyetem) és Paul Richards (Columbia Egyetem).

Megfigyeléseik szerint a Föld belső magja közel 0,009 másodperccel gyorsabban forog, mint a körülötte található maghéj és bolygónk többi része. A kutatók az alaszkai földrengésmérő állomások mérései között olyan az utóbbi években rögzített földrengéshullámokat kerestek, melyek az Atlanti-óceán déli területein keletkeztek és észlelésüket megelőzően áthatoltak a Föld magján. 58 alaszkai mérőállomás adatait nézték át, majd ezt követően18 földrengés-párt azonosítottak és vizsgáltak meg. Ezek közel ugyanazon a helyen, a Déli-Sandwich szigetek környékén keletkeztek, hasonló intenzitásúak voltak, ugyanakkor más-más évben pattantak ki. A legkorábbi és a legutolsó szeizmikus-hullámpár között közel 35 évnyi különbség volt.

A kutatók megmérték azt az idő, amely a szeizmikus hullám keletkezésétől az alaszkai észleléséig eltelt. A mérések szerint ha a földrengéshullámok nem mentek keresztül a belső magon, akkor ugyanannyi idő telt el rögzítésükig, mint korábban. Ha a hullám-párok áthaladtak a belső magon és a két földrengés között eltelt idő meghaladta a négy évet, a második rengéshullám rövidebb idő alatt érte el az alaszkai állomást. Négy évnél nagyobb távolság esetén a két hullám az utat még szembetűnőbben eltérő idő alatt tette meg.

Mindebből a kutatók arra következtettek, hogy a földrengés-pár második tagja a belső mag másik régióján haladt keresztül, mint az első. Ez az új felület azért kerülhetett a hullám útjába, mert a mag gyorsabban mozgott, mint a Földünk többi része. A számítások szerint a belső mag többlet-elmozdulása 0,3-0,5 fok évente. Ez azt jelenti, hogy bolygónk szilárd magja körülbelül 900 évente megtesz egy plusz fordulatot.

Ugyanakkor korántsem bizonyos, hogy ez a gyorsabb forgás folyamatosan fennmarad. Szong szerint nagyon is elképzelhető, hogy ez a mérték időről időre változik, és néha az is előfordulhat, hogy a belső mag akár lassabban is foroghat, mint a Föld többi része. A legizgalmasabb kérdés persze az, hogy mi okozhatja ezt a jelenséget. Azt már régóta sejtik, hogy a folyékony külső magban és a köpenyben lejátszódó le és felszálló áramlások hozzák létre bolygónk elektromágneses mezejét. A kutatócsoport szerint az itt működő "elektromágneses dinamó" generálhatja azt a forgatónyomatékot is, amely a belső magot eltérő mozgásra készteti.

Ladányi László