В недрах Земли, глубоко под Тихим океаном в районе экватора, внешнее ядро планеты изменило направление своего потока с западного на восточное. Динамические процессы в глубинах ядра могут помочь объяснить это явление и предсказать его дальнейшее развитие.
Содержание
Загадочная перемена в недрах планеты
Недавний анализ, опубликованный в журнале «Journal of Studies of Earth’s Deep Interior», объединяет данные наземных наблюдений и космических миссий. В исследовании использовались данные спутников Swarm и Cryosat Европейского космического агентства, немецкого Challenging Minisatellite Payload (CHAMP) и датского Ørsted. Установлено, что загадочная перемена направления потока, происходящая на глубине более 2 200 километров под поверхностью, началась около 2010 года и в настоящее время снова ослабевает.
Эти выводы указывают на активные процессы, происходящие в самом сердце планеты, предоставляя важные сведения о динамике её внутренних слоев.
Механизмы ядра и магнитного поля
Ядро Земли представляет собой горячий, плотный шар из железа и никеля, вращающийся внутри вязкой минеральной среды. Движения этих материалов играют ключевую роль в формировании защитного поля нашей планеты — изменчивой магнитной оболочки, простирающейся на десятки тысяч километров в космос.
Мониторинг изменений в этом поле с помощью наземного оборудования и орбитальных спутников позволяет получить детальные сведения о вращении внутреннего ядра и потоке внешнего ядра. Модели, основанные на таких данных, показывают, что жидкое внешнее ядро обладает слабым потоком, направленным преимущественно на запад. Это движение в основном обусловлено крупным, нецентрированным рисунком циркуляции вещества, известным как эксцентричный планетарный вихрь.
Подробности исследования
Область под Тихим океаном вблизи экватора считается относительно независимой от влияния этого вихря. Однако ранее предполагалось, что всё внешнее ядро сохраняет относительную стабильность в своём общем движении. Несколько лет назад исследования волн на границе ядра показали, что этот регион больше не следует слабому западному тренду, а вместо этого активно движется в восточном направлении.
Для лучшего понимания этого явления команда исследователей под руководством аспиранта Эдинбургского университета Фредерика Даля Мадсена использовала вариации геомагнитных данных, собранных в период с 1997 по 2025 год, и три различных метода моделирования. Это позволило им построить более детализированную временную шкалу потоков на границе ядра Земли.
Разложив описание на фундаментальные компоненты, новая модель предсказала несбалансированное влияние вихря и других глубинных планетарных сил на волны, движущиеся вдоль поверхности ядра. Было установлено, что смена направления произошла около 2010 года и с 2020 года постепенно ослабевает.
Исследователи также предположили, что эта перемена может быть следствием событий, произошедших глубже в ядре планеты в том же году. Они указали на сейсмические отпечатки, отметившие изменения в периодических циклах и появление магнитных волн на поверхности ядра вскоре после этого.
Значение открытия
Хотя кажется, что эта перемена направления потока может быть кратковременной, периодические колебания турбулентности и осциллирующие вращения предполагают, что подобные драматические изменения в потоке внешнего ядра могут повторяться. Это открытие потенциально поможет предсказывать изменчивость защитного магнитного щита нашей планеты.
«Крупномасштабная смена направления потока под Тихим океаном ставит новые вопросы о поведении глубинных недр Земли», — заявил Даль Мадсен.
«Учёные теперь хотят понять, является ли эта перемена кратковременной флуктуацией, частью повторяющихся колебаний или новым стабильным равновесием для циркуляции ядра. Дальнейший мониторинг будет крайне важен для определения того, как поток будет развиваться в ближайшие годы».
Данное исследование было опубликовано в «Journal of Studies of Earth’s Deep Interior».
Источник: Европейское космическое агентство.
