Udowodniono, że niejednorodność ziemskiego pola magnetycznego wynika z tajnych struktur w mantynie.

Nowy spojrzenie na globalne pole magnetyczne Ziemi

Zgodnie z klasycznym modelem pole magnetyczne planety przypomina „prąd” pochodzący od hipotetycznej osi przechodzącej przez bieguny. Jednak rzeczywiste dane pokazują, że średni kształt pola znacznie odbiega od tej idealnej wizji. Mimo to wiele modeli geologicznych, klimatycznych i paleontologicznych wciąż opiera się na uproszczonym przedstawieniu, co może wprowadzać zbędne błędy w obliczeniach.

Co badali naukowcy z Uniwersytetu w Liverpoolu
W 2024 roku grupa badaczy przeprowadziła komputerową analizę długotrwałego wpływu dwóch ogromnych struktur – LLSVP (Large Low‑Shear‑Velocity Provinces) – na pole magnetyczne Ziemi. Obiekty te, odkryte głęboko pod około 2900 km (granica płaszcza i jądra), istnieją już od około 40 lat i mają rozmiary porównywalne z Afryką.

* Skład – cieplejszy, gęstszy materiał chemicznie różniący się od otaczającego go płaszcza.

* Powłoka – warstwa zimnego materii, w której prędkość fal sejsmicznych jest wyższa. Tworzy to granice temperaturowe, które wpływają na przepływy stopionego żelaza w jądrze.

Naruszenie symetrii tych przepływów prowadzi do globalnych anomalii pola magnetycznego.

Jak sprawdzono hipotezę
Korzystając z superkomputera, badacze stworzyli dwa dynamiczne modele:

1. Bez uwzględnienia LLSVP – model ignorował istnienie dużych obszarów.

2. Z uwzględnieniem LLSVP – włączył ich wpływ.

Po obliczeniach oba modele porównano z aktualnym obserwowanym rozkładem pola magnetycznego. Tylko drugi model (z LLSVP) dokładnie przewidział współczesną konfigurację, podczas gdy pierwszy okazał się błędny. Jest to uznawane za solidne potwierdzenie, że te struktury faktycznie wpływają na globalne pole i wyjaśniają przesunięcie bieguna w kierunku Rosji.

Dlaczego to ważne
Te wyniki nie tylko precyzują zrozumienie pola magnetycznego, ale także pomagają:

* Przeanalizować modele dawnych kontynentów (Pangea).

* Rozwiązać zagadnienia klimatu przeszłości.

* Zrozumieć rozwój procesów paleobiologicznych.

* Ocenić pochodzenie zasobów naturalnych.

Jak zauważył główny autor badania Andy Biggin: „Zwykle zakładamy, że średnie pole magnetyczne zachowuje się jak idealny pręt wzdłuż osi obrotu. Nasze wnioski pokazują, że rzeczywistość jest znacznie bardziej złożona.”