Глубоко под поверхностью Земли, примерно в 2250 км под нашими ногами, находится один из важнейших механизмов планеты — жидкое внешнее ядро. Оно состоит преимущественно из расплавленного железа и окружает более плотное внутреннее ядро. Именно движение этого проводящего металла создает геодинамо, благодаря которому у Земли есть магнитное поле.
Магнитное поле защищает планету от значительной части солнечного излучения и заряженных частиц. Без него Земля могла бы со временем потерять часть атмосферы, как это произошло с Марсом, у которого глобального магнитного щита больше нет.
Новое исследование ученых из Эдинбургского университета показало, что поведение внешнего ядра может быть сложнее, чем считалось раньше. Анализ почти 30 лет наблюдений выявил резкое изменение направления потока расплавленного металла под экваториальной частью Тихого океана.
До 2010 года поток в этом регионе медленно смещался на запад, что соответствовало общим представлениям о движении внешнего ядра. Однако затем он неожиданно изменил направление и начал двигаться на восток. По словам исследователей, восточное течение начало ослабевать после 2020 года, но сам факт такого быстрого разворота стал важным открытием.
Для анализа ученые использовали данные наземных магнитных наблюдений и спутниковых миссий, включая CryoSat и Swarm Европейского космического агентства, а также спутники CHAMP и Ørsted. Особенно важную роль сыграла миссия Swarm, поскольку ее аппараты способны отделять магнитные сигналы, исходящие из ядра Земли, от влияния коры, океанов, ионосферы и других источников.
Исследователи подчеркивают, что обнаруженное изменение не представляет угрозы для магнитного поля Земли и не означает приближение какой-либо катастрофы. Однако оно показывает, что процессы в глубинах планеты могут меняться намного быстрее, чем предполагалось ранее.
Теперь ученым предстоит понять, было ли это кратковременным колебанием, частью повторяющегося цикла или переходом системы к новому устойчивому состоянию. Ответ на этот вопрос поможет лучше разобраться во взаимодействии между внешним ядром, внутренним ядром и нижней мантией.
Открытие также важно для уточнения моделей эволюции магнитного поля Земли. Чем точнее ученые понимают движение расплавленного железа в недрах планеты, тем лучше они могут объяснять долгосрочные изменения магнитного поля и работу геодинамо, которое делает Землю пригодной для жизни.
