Jordens inre – en kladdkaka i förändring

Bild: NASA

Jordens delvis mjuka centrum håller på att ändra form

Vi har kommit långt sedan antiken när det gäller att förstå vad som orsakar jordbävningar och deras destruktiva kraft. För länge sedan trodde man att mytologiska varelser som levde under jordens yta retade upp gudarna, vars vrede i sin tur orsakade märkliga underjordiska fenomen, såsom stormar eller bränder. Så småningom ersattes dessa föreställningar av vetenskaplig förståelse. Den stora jordbävningen i Lissabon 1755 – för bara 270 år sedan – och dess 30 000–40 000 dödsoffer blev en vändpunkt som fick oss att börja identifiera de faktiska orsakerna bakom jordbävningar. Detta ledde så småningom både till vetenskapen seismologi och till att man började konstruera exempelvis jordbävningssäkra byggnader.

I takt med att vår förståelse av jordens inre strukturer växte insåg vi att det finns flera lager under den jordskorpa vi känner väl. Idag vet vi att det finns sex lager. Med början från mitten och utåt är de följande:

  1. den inre kärnan
  2. den yttre kärnan
  3. den undre manteln
  4. övergångszonen
  5. den yttre mandeln
  6. jordskorpan

Dessa siffror motsvarar det kraftigt förenklade tvärsnitt av jorden som visas på bilden.

Precis som inom alla andra vetenskaper leder nya tekniker, nya verktyg och nya sätt att analysera data till bättre kunskap. Detta gäller även inom seismologin och vår förståelse av jordens inre. En av de viktigaste insikterna vi har fått på senare tid är att de stora rörliga plattorna i jordskorpan orsakar jordbävningar – och även bygger bergskedjor. En annan insikt är att rörelsen i den smälta yttre järnkärnan är källan till det magnetfält som omsluter hela jorden. Detta magnetfält skyddar oss från skadlig strålning från rymden, framför allt den som kommer från solen, vilken även levererar de partiklar som ger upphov till de vackra norrsken vi ibland kan se.

Under sommaren 2024 avslöjade forskare att de, baserat på sin forskning, trodde att vår planets inre kärna hade saktat ner sin rotation så mycket att den till och med hade bytt rotationsriktning. Nu finns det fler nyheter som grundas på data från denna tidigare studie. Det verkar – även om det låter som science fiction – som om den 1 221 km i diameter stora järn-nickelkärnan också håller på att ändra form.

Precis som i en kladdkaka, där mitten är mjuk och ytan hård, är jordens inre kärna mer deformerbar där den möter de flytande delarna av den yttre kärnan. Detta har forskare kunnat fastställa genom att analysera seismiska vågor som passerar genom kärnan under jordbävningar. På dessa djup är temperaturen otroligt hög, cirka 5 400 °C, och trycket där är ungefär tre miljoner gånger högre än det vi upplever på planetens yta.

Genom att studera en stor uppsättning seismiska vågor verkar det som om formförändringarna kan förklaras av att kärnans fasta yta antingen rör sig i en upp- och nedåtgående rörelse eller förskjuts och slammas upp, ungefär som vid ett jordskred.

Med tanke på den påstådda förändringen i rotationen av jordens kärna och att kärnans yttre delar också kan ändra form, är det sannolikt att vi kommer att få fler upptäckter inom detta område inom en snar framtid.

För mer information om det senaste inom forskningen om jordens kladdkakeliknande centrum, följ denna länk. För en översikt från University of Southern California, där en del av forskningen utfördes (inklusive bilder och video), se här.

Text: Tom Callen