NGV-Geonieuws 103 artikel 611

NGV-Geonieuws: elektronisch geologisch tijdschrift


15 Oktober 2005, jaargang 7 nr. 20 artikel 611

Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon
Geologisch Instituut, Adam Mickiewicz Universiteit, Poznan (Polen)

Dit artikel is onderdeel van NGV-Geonieuws uitgave 103! Op de huidige pagina is alleen artikel 611 te lezen.

<< Vorig artikel: 610 | Volgend artikel: 612 >>

611 Binnenkern roteert sneller dan de aarde als geheel
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Klik hier voor alle artikelen over Geofysica ! Klik hier voor alle artikelen over het Inwendige van de Aarde !     Klik hier om dit artikel af te drukken !

De waarschijnlijk voornamelijk uit ijzer en nikkel opgebouwde aardkern bestaat uit een vaste binnenkern met een straal van ongeveer 1200 km en een vloeibare buitenkern met een dikte van omstreeks 2200 km. Op de een of andere manier wekt de aardkern het aardmagnetisch veld op; hoe dat precies gebeurt is nog steeds niet goed duidelijk, maar er moeten onderlinge bewegingen van magnetisch materiaal (ijzer) aan ten grondslag liggen. De aard van die bewegingen was (en is nog steeds) onduidelijk, maar het kan goed zijn dat een verschil in draaisnelheid tussen binnen- en buitenkern een rol speelt.


Xiaodong Song, die samen met Paul Richards voor het eerst de snelle omwenteling van de binnenkern opmerkte

Al in 1996 wezen Xiadong Song en Paul Richards erop, na analyse van seismologische gegevens die een periode van zo'n dertig jaar bestreken, dat de binnenkern sneller moest draaien dan de buitenkern. Zij kwamen tot een schatting dat de binnenkern per jaar ongeveer een graad meer omwenteling vertoonde dan de buitenkern. Hun onderzoek leverde sindsdien verhitte discussies op: sommige seismologen vonden hun bevindingen waarschijnlijk, anderen betwijfelden echter of de uitgangsgegevens wel voldoende betrouwbaar waren.


Schokgolven van sterke aardbevingen gaan voor een deel door de kern van de Aarde

Een team onderzoekers, waarvan Paul Richards en Xiadong Song deel uitmaakten, heeft nu doorslaggevend bewijs geleverd voor verschillende draaisnelheden. Ze deden dat door de aankomsttijden te analyseren van schokgolven die veroorzaakt zijn door aardbevingen die, op verschillende plaatsen op aarde, met tussenpozen plaatsvonden. Van de bij een aardbeving opgewekte schokgolven loopt een deel door de aardkern, voordat ze elders door een seismisch station (aan de andere kant van de aarde) worden opgevangen. Omdat de seismische karakteristieken van de vloeibare buitenkern en de vaste binnenkern verschillen, en omdat de binnenkern niet volstrekt homogeen is, levert een veranderende positie van de binnenkern t.o.v. de buitenkern een iets verschillende reistijd op van de schokgolven tussen de plaats waar de aardbevingen plaatsvonden en het seismisch registratiepunt.

In 2003 vond bij de Sandwich Eilanden een aardbeving plaats waarvan de schokgolven in Alaska werden opgevangen. In 1993 bleek op dezelfde plaats, op gelijke diepte, ook een aardbeving te zijn opgetreden, waarvan de signalen eveneens in Alaska waren opgevangen. De schokgolven die de aardkern niet waren gepasseerd, waren identiek; de schokgolven die de aardkern wel hadden doorlopen, waren echter verschillend, en kwamen in 2003 0,0090 seconde sneller aan dan in 1993. Sindsdien hebben de onderzoekers in totaal 18 van dergelijke (gelijke) gevallen gevonden, steeds met vergelijkbare resultaten.

Daarbij bleek ook dat hoe langer de twee aardbevingen van dezelfde plaats in tijd van optreden verschilden, des te groter de tijdsverschillen waren tussen de reistijden van de schokgolven van de eerste en de tweede aardbeving. Daaruit moet worden geconcludeerd dat de binnenkern voortdurend iets sneller draait dan de buitenkern. Door het grote aantal gevallen dat de onderzoekers analyseerden, konden ze ook het verschil in draaisnelheid nauwkeuriger berekenen dan eerder mogelijk was. De binnenkern blijkt 0,3-0,5 per jaar sneller te draaien dan de buitenkern, wat betekent dat hij in ongeveer 900 jaar tijd een omwenteling meer maakt dan de rest van de aarde.

Referenties:
  • Kerr, R.A., 2005. Earth(s inner core is running a tad faster than the rest of the planet. Science 309, p. 1313.
  • Zhang, J., Song, X., Li, Y., Richards, P.G., Sun, X. & Waldhauser, F., 2005. Inner core differential motion confirmed by earthquake waveform doublets. Science 309, p. 1357-1360.

Foto University of Illinois.
Tekening: Cornell University


Copyright NGV 1999-2017
webmaster@geologischevereniging.nl