¿Qué sostiene la rotación del núcleo de la tierra (más rápido que la superficie)?

Lo mismo que hace que la superficie gire: el hecho de que siempre giró. Debido a que el momento angular se conserva (casi) nuestro planeta no tiene otra opción que rotar siempre. (Por supuesto, en realidad, esta imagen se complica por las interacciones con el resto del universo, pero esas son solo pequeñas correcciones) . Puedes preguntar entonces por qué giró en primer lugar y esto tiene que ver con el origen del sistema solar .

Entonces, la pregunta principal no es qué hace que la Tierra gire, sino qué capas de la Tierra giran a qué velocidad. Si la Tierra fuera un cuerpo sólido, rotaría con la misma velocidad angular en todas partes. Pero el interior de la Tierra es líquido, por lo que el panorama es bastante complicado. Lo único que es obvio es que cada parte de la Tierra debe rotar (a una velocidad u otra) debido a la fricción: si una capa (por ejemplo, la corteza) estuviera girando y otra (por ejemplo, el manto) no, después de un tiempo comenzaría a girar. girar de todos modos porque los átomos de la capa en movimiento arrastrarían con ellos a los átomos de la capa estática.

Para decir algo más que esto, habría que considerar materiales precisos y ecuaciones de fluidos en el interior de la Tierra. Esperemos que alguien más venga y complete el cuadro.

La rotación de la tierra se está desacelerando, principalmente debido a la interacción de las mareas con la luna (transfiriendo el momento angular a la luna). Esta pérdida por fricción ocurre cerca de la superficie. Sobre esta base, si el acoplamiento rotacional del núcleo interno al manto es imperfecto, se esperaría que se retrase con respecto a la desaceleración. Creo que los cambios de precesión (duración del ciclo de aproximadamente 23000 años) son probablemente más importantes para generar desajustes rotacionales. Entonces todo se mezcla con/por la convección térmica y los campos magnéticos también.

De acuerdo con nuestra comprensión actual de la formación de planetas, se crean a partir del polvo que se origina en una supernova anterior (u otra gran) explosión. Esto se llama nebulosa.

http://en.wikipedia.org/wiki/Nebular_hipótesis

A medida que esta nebulosa se contrae en planetas, generalmente hay dos casos posibles: que el polvo que eventualmente formará un planeta esté girando, en general, o no. El caso más general y probable es que esté girando de alguna forma. No hay una razón general por la que no debería hacerlo, salvo alguna combinación "mágica" de factores de cancelación.

¿Qué sucede cuando esta nube de polvo giratoria se contrae bajo la acción de la gravedad? Gira más rápido (piense en un patinador sobre hielo girando), debido a la conservación del momento angular.

Por lo tanto, terminas con planetas con un núcleo giratorio relativamente rápido.

Ahora, ¿qué mantiene este giro en marcha? Fundamentalmente, la conservación del momento angular. Nada lo mantiene en marcha, y en realidad está girando hacia abajo. Eventualmente debería detenerse, en millones o miles de millones de años. Esa es la cantidad de impulso que se almacena en él :-)

¿Por qué la corteza gira más lento que el núcleo? Por dos razones: dado que las cosas giran más rápido cuando se contraen, naturalmente terminas con una variación de velocidad entre las capas externas y el núcleo interno; en segundo lugar, el núcleo en realidad está arrastrando la corteza, pero la Tierra no es realmente un sólido, por lo que no se puede pensar en el arrastre como un movimiento rígido.

A escala planetaria, la superficie terrestre es un buen aislante y no perdemos calor neto significativo al espacio ni ganamos calor neto del sol. Por lo tanto, el calor generado puede acumularse con el tiempo. El calor de la desintegración radiactiva y la fricción producida por la gravedad tenderían a derretir el interior de un planeta rocoso suficientemente grande. Los elementos pesados ​​se hundirían hacia el centro y, por lo tanto, la conservación del momento angular haría que el núcleo resultante girara más rápido que la superficie. Los elementos pesados ​​pueden tardar mucho en hundirse hasta el núcleo. Este núcleo de movimiento relativo frente al magma podría ayudar a generar el campo magnético terrestre. (Muchas ideas, pero nadie parece tener una teoría verificable sobre qué causa el campo magnético terrestre). La fricción entre el núcleo y el magma tendería a reducir la diferencia en la velocidad de rotación con el tiempo.

Precisamente el núcleo interior gira un poco más rápido que la superficie del planeta. El núcleo externo, que lo separa del manto y la corteza, es un líquido con una dinámica bastante compleja, en su mayoría probablemente rotación, convección más la creación del campo magnético de la Tierra. Si bien todo esto se rige por la magnetohidrodinámica, es muy difícil incluso simular el fenómeno, y la evidente falta de datos experimentales no ayuda. A la luz de esto, no es de extrañar que no transfiera directamente la velocidad angular del núcleo interno a la superficie.
La pregunta cuál es el origen es aún más difícil; lo más probable es que toda la energía del interior de la Tierra se derive de los tiempos de la creación del Sistema Solar, pero como escribí antes, cómo se manifiesta esta energía es muy no lineal y difícil de predecir.

La razón por la que la Tierra está girando es porque durante su formación giraba bastante rápido. Un día en la Tierra, hace 4.600 millones de años, un día duraba unas pocas horas en lugar de las 24 horas habituales con las que todos estamos familiarizados. La luna seguía arrastrando a la Tierra ralentizándola. Excepto que la luna tiene una piscina más fuerte en la superficie del planeta que el núcleo, lo que hace que el núcleo sea un poco más rápido. Además, la densidad extremadamente alta del núcleo es otra razón de su rápido giro. Puede girar más rápido con la misma cantidad de momento angular debido a su tamaño compacto en comparación con el resto del planeta.