Магнитното поле на Земята варира постоянно благодарение на един огромен океан от течен метал в недрата на планетата. Но вероятно това не е цялата история. В ново изследване геолози твърдят, че магнитното поле вероятно се влияе и от две гигантски свръх горещи структури, разположени на 2900 км под повърхността.
Земното магнитно поле работи като динамо. То се генерира от движението на разтопено желязо и никел във външното ядро, което създава електрически токове. Когато обаче учените проследят измененията на магнитното поле в мащаб от милиони години, поведението му подсказва, че механизмът е значително по-сложен.
За да разберат какво стои зад това, изследователи от Университета в Ливърпул анализират как магнитното поле на Земята е отслабвало и усилвало през последните 23 милиона години, използвайки данни от древни магнитни записи и усъвършенствани компютърни симулации.
За да бъдат моделите да бъдат логически издържани, е необходимо да съществуват значителни температурни разлики в различни части на горната граница на външното ядро. Резултатите показват още, че някои зони на земното магнитно поле са останали сравнително стабилни в продължение на стотици милиони години, докато други са подложени на постоянни и бурни промени.
Едно възможно обяснение за това е наличието на „аномални структури“ в най-горната част на ядрото. Става дума за изключително горещи гигантски маси – с размерите на континенти - които влияят върху начина, по който се движи течният метал под тях. Според симулациите най-вероятно тези структури се намират под Африка и под Тихия океан.
Симулираните карти на земното магнитно поле (вляво) съвпадат с реалните наблюдения (вдясно) само ако в моделите се приеме, че във вътрешността на Земята съществуват горещи „скални зони“ в близост до ядрото. Източник: University of Liverpool
„Нашите резултати показват, че в скалната мантия точно над ядрото съществуват силни температурни контрасти и че под по-горещите области течният железен материал във външното ядро може да застоява, вместо да участва в интензивните потоци, наблюдавани под по-хладните региони“, обяснява водещият автор на изследването Анди Бигин, професор по геомагнетизъм в Университета в Ливърпул.
Освен че влияят върху магнитното поле, тези дълбочинни структури вероятно оказват въздействие и върху разположението на континентите. Тези „горещи зони“ действат като термични котви за непрекъснато движещата се вътрешност на планетата. Като регулират притока на топлина от ядрото, те най-вероятно определят местата, където възникват мантийните плюмове – огромни потоци от гореща скала, които с времето могат да разкъсат тектоничните плочи.
По този начин тези аномалии може ефективно да решават къде земната кора остава стабилна и къде е предопределено да се напука, дирижирайки бавния „танц“ на континентите по повърхността на планетата.
„Тези открития имат важно значение и за въпроси, свързани с древните конфигурации на континентите – като образуването и разпадането на Пангея – и могат да помогнат за изясняването на дългогодишни неясноти в областта на древния климат, палеобиологията и образуването на природни ресурси“, допълва Бигин.
Той уточнява още: „Дълго време се е приемало, че земното магнитно поле, усреднено за дълги периоди, се държи като идеален прътов магнит, подравнен с оста на въртене на планетата. Нашите резултати показват, че това вероятно не е напълно вярно.“
Изследването е публикувано в списание Nature Geoscience.
