Metingen van seismische golven die door de kern van de aarde reizen, wijzen erop dat de kern minder snel is gaan draaien. De aardkern lijkt af te gaan wijken van de draaiing van de rest van de planeet.

De vaste kern van onze planeet lijkt trager te draaien, en vertoont tekenen dat hij van draairichting gaat veranderen ten opzichte van de rest van de planeet. Dit lijkt onderdeel van een cyclus van ongeveer zestig jaar waarin de kern periodiek versnelt en weer vertraagt.

Onder de aardmantel bevindt zich een kolkende laag gesmolten ijzer en nikkel. Daaronder zit weer een dichte kern van ijzer, die door de intense druk een vaste vorm heeft. De beweging van deze binnenkern ten opzichte van de mantel en het aardoppervlak staat al tientallen jaren ter discussie. Metingen van aardbevingen helpen onderzoekers dit beter te begrijpen.

AI voorspelt het weer voor de komende twee weken
LEES OOK

AI voorspelt het weer voor de komende twee weken

Weersvoorspellingen gaan nu niet verder dan veertien dagen. Chiem van Straaten ontwikkelde met AI een preciezere methode om naderende hitte te voorspe ...

Seismische golven

Seismologen Yi Yang en Xiaodong Song van de Peking-universiteit in China en hun collega’s analyseerden de seismische golven van bijna identieke aardbevingen die de afgelopen zestig jaar door de kern van de planeet zijn getrokken. Ze beschrijven hun onderzoek in Nature Geoscience.

Als de vaste kern van de aarde perfect bolvormig zou zijn, en overal dezelfde structuur zou hebben, is te verwachten dat alle golvenreeksen er hetzelfde uitzien, ongeacht het moment dat ze door de kern liepen. Maar dat is niet zo, dus kunnen we de verschillen gebruiken om de veranderingen diep onder de grond te meten.

De onderzoekers ontdekten dat vóór 2009 de kern van de planeet iets sneller leek te draaien dan de mantel en het oppervlak. Als je vanaf het oppervlak de kern zou kunnen zien, zou je die dus langzaam vooruit zien bewegen. Maar rond 2009 begon de kernrotatie te vertragen. Als je nu naar de kern zou kunnen kijken, zou je die niet meer zien draaien, omdat hij ongeveer even snel beweegt als het oppervlak.

Laatste keerpunt

‘Dat betekent dat het geen gestage rotatie is, zoals zo’n twintig jaar geleden werd gerapporteerd, maar dat het ingewikkelder is’, zegt geofysicus Bruce Buffett van de Universiteit van Californië in Berkeley. Volgens de metingen van Yang en Song vond het laatste keerpunt in de rotatie van de binnenkern begin jaren zeventig plaats. Als dat zo is, zou de draaisnelheid regelmatig variëren.

‘We hebben verschillende ideeën over hoe de binnenkern beweegt. Dit idee van een constante beweging, gevolgd door een vertraging aan het begin en het einde van een periode van zo’n vijftig jaar, is waarschijnlijk het belangrijkste. Maar het verklaart niet alles’, zegt aardbevingsonderzoeker John Vidale van de Universiteit van Zuid-Californië. Het verklaart met name niet de periode van 2001 tot 2003, waarin de rotatiesnelheid van de kern veel hoger leek te zijn dan op andere momenten, zegt hij. ‘Maar ik denk dat er ook iets anders aan de hand is. Het is echt geen grote tekortkoming als een model niet alle meetgegevens verklaart.’

De variatie wordt waarschijnlijk veroorzaakt door interacties tussen de mantel en de binnenkern. Omdat geen van deze twee elementen perfect bolvormig is, trekt de zwaartekracht van bulten en bobbels in het ene element aan het andere. Dat kan de rotatiesnelheid van beide veranderen. Doordat de mantel veel zwaarder is dan de kern, is het effect hiervan op de buitenste lagen van de planeet veel minder merkbaar.

Aardmagnetisch veld

Er zijn metingen gedaan van minuscule veranderingen in de daglengte. Dat onderstreept het idee dat de aardlagen verschillend roteren. Veranderingen in de rotatie van de binnenkern zullen naar verwachting ook het magneetveld van de planeet beïnvloeden, maar alleen op kleine schaal.

‘Mensen maken zich zorgen om een dreigende omkering van het aardmagnetisch veld, maar dat is hier niet aan de hand: het gaat maar om een klein effect’, zegt Buffett. ‘De stromen in de kern veranderen de magneetvelden een beetje, en de lengte van de dag met misschien een tiende van een milliseconde per jaar.’

Maar we weten nog niet precies wat er in het centrum van de aarde gebeurt. Het is namelijk moeilijk om kleine veranderingen in seismische golven, magnetische velden en daglengte te meten. ‘Ik zou willen dat ik kon zeggen dat dit het laatste woord is, maar ik denk dat we nog wat werk te doen hebben om tot een definitieve verklaring te komen’, zegt Vidale.