Розріз Землі з рідким зовнішнім ядром та потоками розплавленого заліза під Тихим океаном
Ученые обнаружили неожиданное изменение в движении жидкого ядра Земли под экваториальной частью Тихого океана. Потоки расплавленного железа, которые ранее медленно двигались на запад, примерно в 2010 году внезапно развернулись и начали интенсивно двигаться на восток.
Процессы во внешнем ядре
Речь идет о процессах во внешнем ядре Земли — слое перегретого жидкого железа, который окружает твердое внутреннее ядро планеты. Движение этого электропроводящего металла создает магнитное поле Земли. Этот процесс называют геодинамо. Магнитное поле защищает планету от заряженных частиц Солнца и важно для работы навигации, спутников и прогнозирования космической погоды.
Ранее ученые считали, что крупные потоки во внешнем ядре меняются очень медленно — на протяжении десятилетий. Однако новые данные свидетельствуют, что в отдельных регионах такие изменения могут происходить гораздо быстрее.
Анализ данных за 30 лет
Исследователи проанализировали почти 30 лет наземных и спутниковых магнитных наблюдений — за период с 1997 по 2025 год. Для этого использовали данные миссий Swarm и CryoSat Европейского космического агентства, а также немецкого спутника CHAMP и датского Ørsted. Благодаря этим измерениям ученые смогли реконструировать изменения потоков на границе между ядром и мантией.
Модели показали, что после резкого разворота в 2010 году восточный поток под Тихим океаном оставался сильным, но после 2020 года начал ослабевать. Это может означать, что ученые зафиксировали либо временное колебание, либо часть долгого природного цикла в работе земного ядра.
Исследователи также обратили внимание, что усиление восточного потока совпало по времени с изменениями в поведении внутреннего ядра, которые отдельно изучают с помощью сейсмологии и геодезии. Это может свидетельствовать о том, что разные глубинные слои Земли взаимодействуют между собой активнее, чем считалось ранее.
Сами изменения в ядре не влияют напрямую на погоду или здоровье людей. В то же время они постепенно меняют конфигурацию магнитного поля планеты. Это важно для точного определения координат, морской навигации, калибровки компасов, работы спутников и планирования космических миссий.
Новое исследование ставит под сомнение представление о том, что внешнее ядро Земли преимущественно ведет себя стабильно и меняется лишь медленно. Оказывается, в глубине планеты могут возникать быстрые региональные перестройки потоков жидкого железа. Это открывает путь к лучшему пониманию того, как работает магнитное поле Земли и как взаимодействуют внешнее ядро, внутреннее ядро и нижняя мантия.
