В МГУ объяснили тектоническую активность изменением скорости вращения ядра Земли

Ученые из Московского государственного университета исследовали реакции движения вязкой жидкости в сферических слоях на случайные внешние воздействия.


Их главная цель — выяснить, влияют ли случайные изменения скорости вращения Земли на поведение ее жидкого ядра и вызывают ли они тектоническую активность, порождающую землетрясения, вулканические извержения и цунами.

В своей работе ученые рассмотрели два типа течения, возникающих при вращении внутренней и обеих сфер и проанализировали их отклик на случайный «белый» шум, то есть на случайные возмущения угловой скорости вращения от средних значений.

Численные результаты и эксперименты на крупномасштабной установке в МГУ показали, что с увеличением угловой скорости вращения внутренней сферы происходит переход от стационарного к колебательному режиму течения — первая бифуркация или потеря гидродинамической устойчивости. Еще более 30 лет назад ученые выявили результаты, что в динамических системах с присутствием шума возникают предвестники неустойчивости.

Ученые выявили предвестники неустойчивости для случая гидродинамических течений с шумом. В ходе исследования было подтверждено, что средние значения параметров, характеризующих состояние системы, уменьшаются, а амплитуды их флуктуаций увеличиваются.

Исследователи подчеркивают важность их работы для понимания сложных процессов в жидком ядре Земли, которые до сих пор были малоизучены. В прошлом при моделировании таких явлений скорость вращения Земли изменялась строго периодически, тогда как в новых исследованиях ученые рассмотрели изменения скорости вращения Земли под воздействием случайных, но очень небольших отклонений.

Работа ученых приближает науку к более точному пониманию влияния случайных изменений скорости вращения Земли на тектоническую активность и может стать важным шагом в направлении понимания сложных процессов в жидком ядре Земли.

В исследовании также приняли участие ученые Уральского федерального университета, Хельсинкского университета и Оксфордского университета. Статью с описанием исследований ученые опубликовали в старейшем научном издании мира Philosophical Transactions of the Royal Society.