Продолжительность земных суток меняется, хотя разница обычно составляет лишь несколько миллисекунд и незаметна для человека. Учёные фиксируют такие колебания десятилетиями, поскольку они отражают изменения скорости вращения планеты.
На вращение Земли влияют сразу несколько факторов. Атмосферные и океанические процессы способны немного ускорять или замедлять движение планеты, сильные землетрясения перераспределяют её массу, а таяние материковых льдов добавляет большие объёмы воды в океаны.
Однако изменения, накапливающиеся в течение нескольких десятилетий, могут быть связаны с процессами глубоко внутри Земли. Под каменной мантией находится внешнее ядро — слой раскалённого жидкого металла толщиной около 1400 миль, то есть примерно 2250 километров. Движение потоков в нём способно менять скорость вращения остальных частей планеты, но механизм передачи этого влияния долго оставался неясным: трения между ядром и мантией для этого недостаточно.
Исследователи считают, что нашли один из недостающих механизмов. В работе, опубликованной на этой неделе в журнале Nature, они предположили: гравитация внутреннего ядра воздействует на вращение в одном направлении, тогда как другие взаимодействия между ядром и мантией действуют противоположным образом. Их многолетнее противоборство может вызывать небольшие ускорения и замедления вращения Земли.
Внутреннее ядро вращается не с той же скоростью, что и остальная планета, поэтому оно оказывается слегка смещено относительно неоднородностей массы в мантии. «Ядро стремится выровняться», — сказал участвовавший в исследовании геофизик Университета Альберты Матьё Дюберри в пресс-релизе. По его словам, гравитация пытается вернуть внутренние слои Земли в более согласованное положение, пусть и незначительно влияя на вращение поверхности.
Авторы изучили период с 1964 по 2019 год, сопоставив сейсмические оценки движения внутреннего ядра с моделями потоков жидкого металла во внешнем ядре. Созданная ими гравитационная модель близко воспроизвела время и величину постепенных изменений, зафиксированных в этот период. Учёные допускают участие других пока неизвестных факторов, однако, как отметил Дюберри, «гравитация всё равно побеждает»; об исследовании сообщило издание WIRED.