Ново проучване на Университета в Лийдс и Калифорнийския университет в Сан Диего показва, че промените в посоката на магнитното поле на Земята могат да настъпят 10 пъти по-бързо, отколкото се смяташе досега.
Тяхното проучване предоставя нови поглед върху завихрящия се поток от желязо на 2800 километра под повърхността на планетата и как то е повлияло на движението на магнитното поле през последните сто хиляди години.
Нашето магнитно поле се създава и поддържа от конвективния поток от разтопен метал, който образува земното външно ядро. Движението на течно желязо създава електрически токове, които захранват полето, което не само помага за ориентиране на навигационните системи, но и помага да ни предпази от вредното извънземно излъчване и поддържа атмосферата ни на място.
Магнитното поле постоянно се променя. Сега сателитите осигуряват нови средства за измерване и проследяване на текущите му измествания, но полето съществува много преди изобретяването на устройства за изкуствено записване. За да уловят еволюцията на полето назад през геоложки време, учените анализират магнитни полета, регистрирани от валежи, потоци от лава и изкуствени артефакти. Прецизното проследяване на сигнала от основното поле на Земята е изключително предизвикателно и следователно скоростта на промяна на полето, оценена от тези видове анализи, все още се обсъжда.
Сега д-р Крис Дейвис, доцент в Лийдс и професор Катрин Констебъл от H. Скрипс, Калифорнийския университет, Сан Диего, предприе различен подход. Те комбинираха компютърни симулации на процеса на генериране на полета с наскоро публикувана реконструкция на промените в магнитното поле на Земята през последните 100 000 години.
Проучването им, публикувано в Nature Communications, показва, че промените в посоката на магнитното поле на Земята достигат скорости, които са 10 пъти най-бързите колебания на тока до един градус годишно.
Те демонстрират, че тези бързи промени са свързани с локално отслабване на магнитното поле. Това означава, че тези промени обикновено се случват в моменти, когато полето променя полярността, или по време на геомагнитни отклонения, когато оста на дипола, съответстваща на силовите линии, които възникват на един магнитен полюс и се сближават в другия, се движи далеч от местата на север и юг. географски полюси.
Най-яркият пример за това в тяхното изследване е рязката промяна на посоката на геомагнитното поле с около 2,5 градуса годишно преди 39 000 години. Това изместване беше свързано с локално слабите силни полета в ограничен пространствен регион край западния бряг на Централна Америка и последва глобалния поход Лашамп - кратка промяна в магнитното поле на Земята преди около 41 000 години.
Промоционално видео:
Такива събития са разкрити в компютърни симулации на полето, които могат да разкрият много повече подробности за техния физически произход, отколкото ограничена палеомагнитна реконструкция.
Техният подробен анализ показва, че най-бързите промени в посоката са свързани с движението на петна по обратния поток по повърхността на течното ядро. Тези петна са по-чести на по-ниските ширини, което предполага, че бъдещите търсения за бързи промени в посоката трябва да се съсредоточат върху тези области.
Д-р Дейвис от училището за Земя и околна среда казва: „Ние имаме много непълно познание за магнитното си поле допреди 400 години. Тъй като тези бързи промени представляват някои от по-екстремните свойства на течното ядро, те могат да дадат важна представа за поведението на вътрешността на Земята."
Проф Констабъл каза: „Разбирането дали компютърните симулации на магнитно поле отразяват точно физическото поведение на геомагнитното поле, както е посочено от геоложки данни, може да бъде много трудно.
„Но в този случай успяхме да постигнем взаимно разбиране както по отношение на скоростта на промените, така и по отношение на общото местоположение на най-екстремните събития в редица компютърни симулации. По-нататъшното проучване на развитието на динамиката в тези симулации предлага полезна стратегия за документиране на това как възникват такива бързи промени и дали те се откриват и по време на стабилна магнитна полярност, каквато преживяваме днес.