Вчені з Ліверпульського університету повідомили про виявлення свідчень існування двох гігантських надгарячих гірських структур, розташованих біля основи мантії. Вони впливають на магнітне поле Землі.
Сенсаційна знахідка
Дослідження надр Землі — завдання набагато складніше, ніж дослідження Сонячної системи. У той час як зонд Voyager 1 вже віддалився від нашої планети на 25 млрд км, найглибша свердловина досягла позначки лише в 12 км. В результаті про умови, що існують на межі мантії і ядра, відомо дуже мало. Адже це дуже важливе місце взаємодії в надрах Землі, де недавні дослідження виявили цікаву магнітну активність.
У дослідженні, опублікованому в журналі Nature Geoscience, вчені з Ліверпульського університету представили докази існування в цьому регіоні двох величезних надгарячих гірських структур. Вони розташовані біля основи земної манії на глибині близько 2900 км під Африкою і Тихим океаном. Дослідження показує, що ці величезні брили твердого, перегрітого матеріалу, оточені кільцем більш холодної породи від полюса до полюса, впливають на підстилаюче рідке зовнішнє ядро, формуючи магнітне поле Землі протягом мільйонів років.
Реконструкція стародавнього магнітного поля Землі
Як вимірювання древніх магнітних полів, так і моделювання процесів, які їх генерують, є технічно складними завданнями. Щоб дослідити надра Землі, дослідницька група об’єднала палеомагнітні спостереження з передовими комп’ютерними симуляціями геодинамо — потоку рідкого заліза у зовнішньому ядрі, який генерує магнітне поле Землі, подібно до того, як вітряна турбіна генерує електрику.
Чисельні моделі дозволили вченим реконструювати ключові спостереження поведінки магнітного поля за останні 265 млн років. Навіть за допомогою суперкомп’ютера проведення таких симуляцій, особливо протягом тривалих періодів часу, є величезним обчислювальним завданням.
Результати показали, що верхня межа зовнішнього ядра далеко не однорідна за температурою. Навпаки, вона демонструє сильні теплові контрасти з локалізованими гарячими областями, покритими гірськими структурами розміром з континент.
Також було продемонстровано, що деякі частини магнітного поля, мабуть, залишалися відносно стабільними протягом сотень мільйонів років, тоді як інші значно змінилися з плином часу.
Магнітне поле і стародавній клімат Землі
Енді Біггін, професор геомагнетизму Ліверпульського університету, так прокоментував дослідження:
«Ці результати свідчать про сильні температурні контрасти в скельній мантії безпосередньо над ядром і про те, що під більш гарячими областями рідке залізо в ядрі може застоюватися, а не брати участь в інтенсивній течії, що спостерігається під більш холодними областями. Отримання таких відомостей про надра Землі за дуже тривалі періоди часу зміцнює аргументи на користь використання записів стародавнього магнітного поля для розуміння як динамічної еволюції надр Землі, так і її більш стабільних властивостей».
Результати дослідження також мають важливе значення для питань, пов’язаних зі стародавніми конфігураціями континентів, такими як формування і розпад Пангеї, і можуть допомогти вирішити давні невизначеності в області стародавнього клімату, палеобіології та формування природних ресурсів. Раніше вважалося, що магнітне поле Землі, в середньому за тривалі періоди, поводилося як ідеальний стрижневий магніт, вирівняний по осі обертання планети. Тепер стало зрозуміло, що це може бути не зовсім так.
Раніше ми розповідали про розширення Південно-Атлантичної аномалії.
за матеріалами University of Liverpool
