Микродвижения глубоко внутри Земли могут объяснить, почему продолжительность суток со временем сдвигается на доли миллисекунды. По данным современных наблюдений, вращение планеты не идеально стабильно, и дни иногда становятся чуть короче, иногда длиннее в зависимости от нюансов в динамике ядра и мантии. Это незначительные изменения, но они детектируются физиками и накапливаются с течением лет. Авторы нового исследования рассматривают, как подобные колебания связи между внутренним ядром, жидким ядром и твёрдой мантию приводят к видимым сдвигам в длине суток. {0,1,2}

Согласно работе, опубликованной 23 сентября в Nature, аспирант физики Университета Альберты Хуифен Чжан и профессор Матиё Дамбери предлагают механизм, по которому несимметричное движение твёрдого внутреннего ядра может вызвать «гравитационный крутящий момент». Изменения в скорости вращения внутреннего ядра, которое находится в центре планеты, взаимодействуют гравитационно с неравномерностями распределения массы в мантию и слегка изменяют скорость её вращения. Эти микроколебания приводят к небольшим сдвигам в продолжительности дня. {10,11,12}

Важный элемент картины — соперничество сил на границе между ядром и мантий. С одной стороны действует крутящий момент от гравитационного влияния внутреннего ядра, с другой — торможение, создаваемое торсом «ядро-мантия»: трение и электромагнитное сопротивление, которое противодействует гравитационной тяге. По словам исследователей, заметные вариации длины суток возникают из баланса между этими двумя силами. {13,14,15,16}

Дополнительные выводы касаются динамики самого ядра и его возможной подвижности. По заявлениям авторов, внутреннее ядро кажется способным деформироваться в вязко-пластическом режиме примерно за десятилетие, что свидетельствует о более динамичном поведении глубин Земли, чем можно было ожидать исходя из твёрдого состава. Эти данные помогают не только объяснить изменчивость продолжительности суток, но и дают новые ориентиры для понимания процессов в недрах планеты. {17,18,19}