Wetenschappers weten eindelijk waar het vreemde signaal uit de aardkern vandaan komt

Wetenschappers in China zeggen dat ze een groot mysterie diep in de aarde hebben opgelost: de binnenkern van de aarde “hobbelt” met een voorspelbaar patroon dat zich elke 8,5 jaar herhaalt. 

Het onderzoeksteam zegt dat deze vondst eerdere metingen uit 2018 bevestigt en eerdere aannames over de relatie tussen de aardlagen en hoe hun bewegingen dingen zoals de lengte van onze dagen beïnvloedt, in twijfel trekt. Het onderzoek verscheen in december in Nature Communications.

Het begrijpen van de vaste binnenkern van de aarde, een solide blok van ijzer en nikkel dat in een buitenkern van vloeibaar metaal drijft, is een stuk moeilijker dan fictieve reisjes naar het middelpunt van de aarde het doen lijken. Veel van wat wetenschappers over de binnenkern en zijn bewegingen weten, komt van golven die over de planeet trekken, voortgebracht door enorme aardbevingen of nucleaire tests. Maar begrip van de binnenkern en zijn bewegingen is cruciaal als we de mysteries willen ontrafelen over de structuur van de aarde, het aardmagnetisch veld en aardbevingen.

In 2018 analyseerden Hao Ding, geofysicus en medeauteur van het onderzoek, en zijn collega’s hoe de beweging van de aardpolen op den duur subtiel verandert. Ze merkten een patroon op, ook wel een harmonisch “signaal”, dat zich elke 8,5 jaar herhaalde, wat bij dit nieuwe onderzoek werd bevestigd door te meten hoe de lengte van dagen in de loop van tijd varieert. Volgens het onderzoek is dat patroon het wiebelen van de binnenkern.

Door hun analyse kwamen ze ook tot de conclusie dat de aardkern met een hoek van ongeveer 17 graden gekanteld moet staan ten opzichte van de aardmantel of aardkorst. Dit gaat tegen het huidige idee in dat de kanteling veel groter is, en dat het draaien van de aardkern aansluit op dat van de mantel. Het impliceert ook dat de aardkern geen perfecte bol is, maar meer ovaal is en een grotere dichtheid heeft in het noordwestelijke gedeelte. 

“Deze afwijkingen bieden waardevolle beperkingen voor het 3D-dichtheidsmodel van de mantel en zetten vraagtekens bij de aannames over de afplatting van de vloeibare kern, waardoor er mogelijke afwijkingen van een perfect bolvormige vorm worden benadrukt die met traditionele theorieën zijn berekend,” legde Ding in een persbericht uit. 

Al die kanteling en hobbels hebben een domino-effect. De auteurs stellen vast dat het wiebelpatroon van de aardkern de eigenaardigheden van de algemene rotatie en daglengte van de aarde aandrijft, en dat het andere fenomenen zoals het veranderende aardmagnetische veld zou kunnen verklaren. “De statische kanteling zou ook tot een bepaalde verandering in de vorm van de vloeibare kern kunnen leiden, met een verandering in de beweging van de vloeistof en een corresponderende verandering in het aardmagnetische veld als resultaat,” zei Ding.

Dit nieuwste onderzoek is echter niet de enige manier om zulke fenomenen te verklaren. Volgens andere theorieën vindt er een geofysisch potje touwtrekken plaats tussen het aardmagnetisch veld en het zwaartekrachtveld van de aardmantel, waardoor de binnenkern ruwweg elke 70 jaar achterwaarts en dan weer voorwaarts draait. Of het komt omdat de oppervlakte van de kern niet statisch en gelijkmatig is, maar veranderende pieken en valleien heeft. 

“Er zijn volgens mij maar weinig dingen in de aardwetenschappen die zo onopgelost zijn als de beweging van de binnenkern,” zei John Vidale, seismoloog bij de University of Southern California, die niet bij het onderzoek betrokken was, eerder. “Het is een langdurige worsteling om uit te vogelen wat er precies gebeurt.”

Hoewel sommige dingen onzeker blijven, is het huidige onderzoek een stap vooruit om een paar van deze debatten op te lossen. “We willen dieper ingaan op de periodieke schommeling en de differentiële rotatie van de aardkern, en hopen duidelijkheid te krijgen over deze conceptuele theorieën die verschillend zijn en misschien maar met moeite samen kunnen bestaan,” zei Ding.

Dit artikel verscheen oorspronkelijk op VICE UK.

Volg VICE België en VICE Nederland ook op Instagram.