En glovarm kule av jern og nikkel på størrelse med en liten planet befinner seg om lag 5000 kilometer under føttene dine.
Jordens indre kjerne har alltid vært innhyllet i mystikk siden vi av gode grunner aldri har vært helt inne ved det flere tusen grader varme hjertet av planeten vår.
Men nå har kinesiske forskere sett nærmere på seismiske bølger fra jordskjelv som har trengt gjennom jordens innerste lag – og kanskje gjort en merkverdig oppdagelse som bidrar til en livlig diskusjon. Studien er utgitt i det vitenskapelige tidsskriftet Nature Geoscience.
Jordskjelv avslører hemmelighetene
De kinesiske forskerne ved universitetet i Beijing mener nemlig å ha funnet bevis for at rotasjonen i indre kjernen, som har en radius på 1300 kilometer, ser ut til å ha bremset litt opp i det siste, og at kjernen kanskje til og med kan være i ferd med å skifte retning.
Den konklusjonen har forskerne kommet fram til ved å analysere reisetiden til seismiske bølger fra ulike jordskjelv som har trengt gjennom de innerste lagene og ut på den andre siden. Dataene er samlet inn i løpet av mer enn seks tiår.
Ifølge forskerne avslørte bølgene at jordens indre kjerne roterte litt raskere enn mantelen og overflaten i tiden før år 2009. Deretter ser kjernen ut til å ha bremset litt ned, slik at den bare fulgte mantelen og resten av overflaten, og nå mener de at den kan være på vei i motsatte retning.
Forskere: «Det er ikke første gang»
Ifølge forskergruppen er det ikke første gang jernkjempen tar seg en liten pause.
De så nemlig også en underlig endring i de seismiske bølgene fra begynnelsen av 1970-tallet, noe som tyder på at oppbremsingen kan være en del av et mønster der den indre kjernen skifter retning om lag hvert sjuende tiår.
BLI MED PÅ REISEN: Klodens indre er en bløtkake av ytterligheter
Skorpen utgjør halvparten av det ytterste, stive laget. Den utgjør både kontinentene og havbunnen. Skorpen har en annen sammensetning enn mantelen. I skorpen er materialene beriket med for eksempel silisium, uran og kalium. Derfor er skorpen en mosaikk av bergarter som har gjennomgått en rekke geologiske prosesser.
Dybde: 0–75 kilometer
Temperatur: 0–400 °C
Mantelen er et område av jordens indre med en noenlunde ensartet kjemisk sammensetning. Mantelen dekker området fra den nedre delen av litosfæren og helt ned til den ytre kjernen. I bunnen av mantelen er temperaturen om lag 4000 °C, og en del av varmen sprer seg oppover. Ved overgangen til skorpen er temperaturen om lag 500 °C.
Dybde: 75–2900 kilometer
Temperatur: 500–4000 °C
Den ytre kjernen er flytende og består av jern og av grunnstoffer som tiltrekkes av jern, for eksempel nikkel. Jordens magnetfelt genereres her på grunn av strømninger i det flytende materialet. At den ytre kjernen er flytende, har geologene beregnet ut fra seismiske studier. At den består av jern, er beregnet ut fra beregninger av jordens totale masse.
Dybde: 2900–5000 kilometer
Temperatur: 4000–4500 °C
Den indre kjernen er fast og består først og fremst av jern og nikkel, akkurat som den ytre kjernen. Trolig har en stor del av jordens edelmetaller (blant annet gull og platina) også endt her. Jernkjernen er trolig dannet om lag 500 millioner år etter planeten. Noen forskere har foreslått at kjernen kan være dannet som en enorm jernkrystall.
Dybde: 5000–6370 kilometer
Temperatur: 4500–7000 °C
Mange ulike teorier
Når det er sagt, er rotasjonen i jordens indre kjerne mildest talt et omdiskutert emne blant forskere, og det er slett ikke første gang at de presenterer nye teorier om bevegelsen i den glovarme jernmassen. I 2004 slo blant annet forskere ved Columbia-universitetet i USA fast at kjernen roterte raskere enn jordens overflate. I 2011 oppdaget forskere at den roterer mye saktere enn vi trodde.
Og i 2021 hevdet geofysikere ved universitetet i Sør-California at rotasjonen endret retning fram og tilbake i en tolvårssyklus.
Kvinnelig forsker oppdaget jordens indre kjerne
Den danske seismologen Inge Lehmann, som levde fra 1888 til 1993, brukte store deler av sitt 104 år lange liv på å studere hastigheten til jordskjelvbølger i jordens indre. Allerede i 1936 argumenterte hun for at jorden har en indre kjerne i et fast materiale og med en høyere hastighet.
Oppdagelsen var et gjennombrudd som hadde stor betydning for hele forståelsen av jordens oppbygning. Men mesteparten av livet hadde hun vansker med å få anerkjennelse i den mannsdominerte forskerverdenen i Danmark. I utlandet, og særlig USA, oppnådde hun imidlertid stor anerkjennelse, og i 1965 fikk hun en gullmedalje fra Københavns Universitet og i 1968 en æresdoktorgrad samme sted.
«Vi vet mer om solen»
Den nye teorien om syklusen på 70 år møter skepsis fra flere hold. Men det er ikke så merkelig at teoriene er mange og ulike. Det forklarer professor i geomagnetisme Chris Finlay ved Danmarks tekniske universitet.
Han har ikke vært involvert i arbeidet med nye studien, men forsker også på jordens magnetfelt og har tidligere brukt data fra satellitter i arbeidet.
«Den indre kjernen er den delen av jorden vi vet aller minst om – faktisk vet vi mer om solen enn om hva som skjer der nede. Årsaken er at det er 5000 kilometer stein og flytende metall mellom oss og den, og derfor er den også ekstremt vanskelig å undersøke», forklarer han.
Som en lege som ikke møter pasienten
Forskerne er helt avhengige av indirekte observasjoner – som for eksempel av seismiske bølger eller endringer i jordens magnetfelt – litt som en lege som skal diagnostisere en pasient som befinner seg i et annet land. Derfor mener han at den nye studien ikke må oppfattes som en fasit på hva som foregår der nede.
«Denne studien er en del av en prosess der vi forsøker å lære mer om de skjulte delene av planeten vår. Men denne historien inneholder mye mer – dette er ikke slutten», forklarer han.
Spørsmålet er hvorfor vi i det hele tatt bør interessere oss for hva som skjer i et glovarmt kammer flere tusen kilometer under føttene våre. Det bør vi, ifølge professoren, fordi det kan fortelle oss noe om hva som skjer med vårt naturlige skjold mot stråling fra verdensrommet – jordens magnetfelt.
«Det er bevegelsene i den flytende delen av kjernen, i grenselandet mot den indre, faste kjernen, som genererer magnetfeltet. Den flytende delen er som et varmt hav av metall der de turbulente bevegelsene trekker med seg den indre kjernen. De to delene av kjernen er et slags tospann, og derfor er rotasjonen i den innerste kjernen tett forbundet med hva som skjer med magnetfeltet», forklarer han.