Изменение магнитного поля Земли происходит намного быстрее, чем считалось

Исследование, проведенное Лидским университетом и Калифорнийским университетом в Сан-Диего, дает новое представление о вихревом потоке железа в 2800 км под поверхностью планеты и о том, как он повлиял на движение магнитного поля в течение последних 100 000 лет.

Наше магнитное поле создается и поддерживается конвективным потоком расплавленного металла, который формирует внешнее ядро ​​Земли. Движение жидкого железа создает электрические токи, которые питают поле, что не только помогает направлять навигационные системы, но также помогает защитить нас от вредного внеземного излучения и удерживать нашу атмосферу на месте.

Магнитное поле постоянно меняется. Спутники теперь предоставляют новые средства для измерения и отслеживания его текущих сдвигов, но поле существовало задолго до изобретения искусственных записывающих устройств.

Чтобы запечатлеть эволюцию поля назад через геологическое время, ученые анализируют магнитные поля, регистрируемые осадками, потоками лавы и искусственными артефактами. Точное отслеживание сигнала от основного поля Земли является чрезвычайно сложной задачей, и поэтому скорость изменения поля, оцениваемая этими типами анализа, все еще обсуждается.

Теперь доктор Крис Дэвис, адъюнкт-профессор Школы Земли и окружающей среды в Лидсе, и профессор Кэтрин Констебл из Института океанографии им. Скриппса, Калифорнийский университет в Сан-Диего, выбрали другой подход. Они объединили компьютерное моделирование процесса генерации поля с недавно опубликованной реконструкцией изменений магнитного поля Земли за последние 100 000 лет.

Их исследование, опубликованное сегодня в Nature Communications, показывает, что изменения в направлении магнитного поля Земли достигли скоростей, которые в 10 раз превышают самые быстрые в настоящее время колебания до одного градуса в год.

“Поскольку эти быстрые изменения представляют собой некоторые из наиболее экстремальных свойств жидкого ядра, они могут дать важную информацию о поведении глубин Земли“.

Они демонстрируют, что эти быстрые изменения связаны с локальным ослаблением магнитного поля. Это означает, что эти изменения обычно происходили во времена, когда поле изменило полярность, или во время геомагнитных отклонений, когда ось диполя, соответствующая силовым линиям, возникающим на одном магнитном полюсе и сходящимся на другом, движется далеко от мест на севере и юге.

Самым ярким примером этого в их исследовании является резкое изменение направления геомагнитного поля примерно на 2,5 градуса в год 39 000 лет назад. Этот сдвиг был связан с локально слабой напряженностью поля в ограниченном пространственном регионе недалеко от западного побережья Центральной Америки и последовал за глобальной экскурсией Лашампа - коротким изменением магнитного поля Земли.

Подобные события выявляются при компьютерном моделировании поля, которое может раскрыть гораздо больше деталей их физического происхождения, чем ограниченная палеомагнитная реконструкция.

Их детальный анализ показывает, что самые быстрые изменения направления связаны с перемещением пятен обратного потока по поверхности жидкого ядра. Эти пятна более распространены в более низких широтах, что говорит о том, что будущие поиски быстрых изменений направления должны быть сосредоточены на этих областях.

Напомним, ранее сообщалось, что северный магнитный полюс изменил положение.

Источник