Геология

Капли в ядре Земли могут вызывать «геомагнитные рывки» в магнитном поле

Каждые несколько лет обсерватории магнитного поля регистрируют быстрые изменения в положении или напряженности магнитного поля планеты, так называемые геомагнитные рывки. Причина этих сдвигов осталась загадкой.

Усовершенствования наземных обсерваторий и дополнительные измерения магнитного поля со спутников дали ученым новое понимание магнитного поведения планеты. Хотя мы не можем смотреть прямо в ядро ​​Земли, эти измерения позволили ученым построить модели, которые помогут сделать вывод о том, что там происходит. Совсем недавно ученые поняли, что внезапно появившиеся движущиеся капли внутри ядра могут объяснить геомагнитные рывки.

«Способность к числовому воспроизведению рывков предлагает новый способ исследования физических свойств недр Земли», - пишут исследователи Жюльен Обер из Парижского университета и Кристофер Финли из Технического университета Дании в новой статье, опубликованной в журнале Nature Geoscience.

Ученые геологи уверены, что планета генерирует собственное магнитное поле благодаря геодинамике: тепловыделение движущегося жидкого металла внутри ядра в сочетании с вращением планеты. Изменения, как правило, происходят медленно - как в новом необычном поезде, где вы едва ощущаете силы ускорения или замедления. Но иногда магнитное поле испытывает «рывки», когда оно непредсказуемо переходит от ускорения к замедлению, подобно толчкам, вызывающим кнут, которые вы можете почувствовать на шатком старом поезде.

Эти «рывки» происходят в течение всего нескольких лет и, согласно наблюдаемым данным, появились в 2007, 2011 и 2014 годах. Чтобы лучше понять это, исследователи построили симуляцию Земли, в которой внешнее ядро ​​представлено в виде вращающейся сферической оболочки, заполненной электропроводящей жидкостью, а внутреннее ядро ​​и мантия - в виде твердых частиц, которые затем образуют жидкость. Это как вращающийся челюсть со слоем липкой жидкости между центром и внешней оболочкой.

Модель показала, что изолированные капли, появляющиеся в жидкости, могут перемещаться вверх и вокруг ядра, создавая волны через электрически заряженные атомы жидкости. Как только эти волны останавливаются твердой мантией, они сжимаются, что приводит к временным возмущениям в магнитном поле, которые вызывают геомагнитный рывок. Пройдет около 25 лет с момента выпуска блоба до наблюдения за толчком.

Это модель, основанная на том, что мы знаем о недрах Земли, и ее (и всех моделей) стоит взять с солью. И это не единственно возможное объяснение этих рывков - другие предположили, что они происходят от крутильных или скручивающих колебаний в ядре, хотя исследователи в новой статье утверждают, что крутильные колебания слишком слабы, чтобы генерировать сигналы, наблюдаемые в реальной жизни.

Тем не менее модели имеют решающее значение для лучшего понимания того, как движение глубоко на нашей планете проявляется здесь, на поверхности, и понимание рывков может помочь ученым предсказать их в будущем. Возможно, вы знаете, что магнитное поле защищает нас от солнечных лучей, которые в противном случае сделали бы планету непригодной для жизни. Так что приятно понимать это лучше.

Подписывайтесь на нас
Back to top button