DUBOKO ispod naših nogu, na više od 5000 kilometara ispod površine Zemlje, nalazi se čvrsta unutarnja jezgra planeta – golema kugla željeza i nikla veličine malo manje od Mjeseca.

Donedavno su znanstvenici vjerovali da se ta jezgra okreće u istom smjeru kao i ostatak planeta, samo nešto brže. Međutim, novo istraživanje, objavljeno u prestižnom časopisu Nature Geoscience, pokazalo je da se situacija dramatično promijenila: unutarnja jezgra je usporila, a zatim se počela okretati, relativno gledano, u odnosu na vanjski dio, unatrag, suprotno od smjera rotacije Zemljine kore i plašta. 

Ovo otkriće potvrđuje dugogodišnje sumnje znanstvenika da jezgra, koja pluta okružena tekućim vanjskim slojem, nije statična i nije uvijek potpuno sinkronizirana s ostatkom planeta. Postaje sve jasnije da se radi o dinamičnom, neovisnom sustavu koji utječe na duboke geološke procese, magnetsko polje i možda čak na duljinu dana.

Kako su znanstvenici otkrili promjenu?

Zemljina unutarnja jezgra je nedostupna izravnom promatranju – ne možemo doprijeti do nje bušenjem ni poslati sondu. No seizmolozi su pronašli način da "vide" kroz Zemlju koristeći prirodne i umjetne potrese. U ovom istraživanju analizirani su seizmički valovi koje je proizveo 121 ponavljajući potres u blizini otočja Južni Sandwich između 1991. i 2023. godine. Također su korišteni podaci iz sovjetskih, američkih i francuskih nuklearnih testova iz 1970-ih.

Ti seizmički valovi putuju kroz unutrašnjost planeta i odbijaju se od granice unutarnje jezgre. Promjene u njihovom putovanju – maleni pomaci od nekoliko stotinki sekunde – otkrivaju kako se jezgra pomiče u odnosu na ostatak Zemlje.

Kad su seizmolozi, predvođeni profesorom Johnom Vidalom sa Sveučilišta Južne Kalifornije, počeli primjećivati razlike u novijim zapisima u odnosu na one iz ranijih desetljeća, bilo im je jasno da se događa nešto neobično.

"Kad sam prvi put vidio seizmograme koji su upućivali na ovu promjenu, ostao sam zbunjen", rekao je Vidale. "No kad smo pronašli još dvadesetak takvih slučajeva, postalo je očito", dodao je.

Što se točno događa?

Znanstvenici su otkrili da je unutarnja jezgra počela usporavati oko 2010. godine te da se od tada počela kretati unatrag – dakle, relativno gledajući u smjeru suprotnom u odnosu na rotaciju kore i plašta. To ne znači da se cijela Zemlja okreće unatrag, nego da se unutarnja jezgra sada lagano "vrti" u drugom smjeru unutar tekuće vanjske jezgre.

Ova promjena nije nagla ni dramatična u smislu posljedica – govorimo o pomacima koji se odvijaju tijekom godina, a rezultiraju razlikama u rotaciji od tisućinki sekunde. No na geološkoj i fizikalnoj razini, to je značajno. Dokaz je da duboki dijelovi Zemlje međusobno komuniciraju i da na tu komunikaciju utječu gravitacijske sile iz plašta, kao i turbulencije u vanjskoj jezgri.

Vidale kaže da na promjene u rotaciji jezgre djeluje "kovitlanje tekuće željezne vanjske jezgre koja je okružuje, a koja stvara Zemljino magnetsko polje, kao i gravitacijsko povlačenje iz gustih dijelova gornjeg stjenovitog plašta".

Posljedice za Zemlju i magnetsko polje

Unutarnja jezgra igra ključnu ulogu u stvaranju Zemljinog magnetskog polja. To magnetsko polje nastaje u vanjskoj, tekućoj jezgri, gdje se kovitlaju tokovi rastaljenog željeza. Ti tokovi djeluju kao golemi dinamo – stvaraju i održavaju magnetizam koji nas štiti od opasnog svemirskog zračenja i sunčevih oluja te pomaže u navigaciji životinja, brodova i satelita.

Ako se unutarnja jezgra ponaša drugačije nego što smo mislili – ako ne rotira ravnomjerno, ako usporava i mijenja smjer – to bi moglo utjecati na obrasce u magnetskom polju i eventualno na povremene "magnetne inverzije" u kojima se magnetski polovi Zemlje zamijene.

Za sada nema dokaza da takva promjena rotacije može izazvati katastrofalne posljedice. No ona jest znak da je "motor" Zemlje – njezina najdublja unutrašnjost – daleko složeniji i aktivniji nego što smo ranije mislili.

Jezgra koja se deformira

Nova analiza nije samo ukazala na promjenu smjera rotacije jezgre. U nekim seizmičkim zapisima znanstvenici su primijetili i promjene u strukturi same unutarnje jezgre. Konkretno, valovi su pokazivali znakove da se vanjski slojevi unutarnje jezgre polako mijenjaju – vjerojatno zbog tzv. viskozne deformacije. Drugim riječima, čak ni najdublji, naizgled "čvrsti" dio Zemlje možda nije posve krut, nego se s vremenom može prilagođavati i mijenjati oblik.

"To znači da unutarnja jezgra nije samo stijena koja se rotira", objašnjava Vidale i dodaje: "Možda se rasteže, mijenja oblik, prilagođava silama koje dolaze iz vanjske jezgre i plašta."

Zašto je to važno?

Ovo otkriće otvara vrata boljem razumijevanju procesa koji oblikuju naš planet – ne samo danas nego i tijekom milijardi godina povijesti Zemlje. Pomaže objasniti promjene u duljini dana, u magnetskom polju, pa čak možda i u dinamici tektonskih ploča.

Također je važno za usporedbe s drugim planetima – Mars, primjerice, nema aktivno magnetsko polje, a jedno od mogućih objašnjenja je da njegova jezgra više nije aktivna.

Za znanstvenike je ovo otkriće poput pogleda kroz prozor u sobu koju su dosad mogli samo zamišljati. A za sve nas, to je podsjetnik da je naš planet živ, složen i da skriva još mnogo tajni ispod površine.