Геологи предложили новое объяснение тому, почему магнитные полюса Земли иногда меняют свое направление. По мнению ученых, это происходит из-за воздействия динамо-волн внутри ядра нашей планеты. Выводы исследователей были опубликованы в журнале Nature.
Исследователям давно известно о том, что северный и южный магнитные полюса Земли иногда меняются местами. Явление, при котором магнитное поле планеты меняет свое направление, называется инверсией. При инверсии северный магнитный полюс и южный магнитный полюс меняются местами, в то время как географические полюса сохраняют свое положение. Это событие случается довольно редко: согласно исследованиям, последняя длительная инверсия магнитного поля произошла примерно 781 тысячу лет назад.
Несмотря на то, что исследователям известна механика магнитогидродинамического динамо, до сих пор ученым не удавалось создать модель, которая могла бы объяснить инверсию магнитного поля Земли и при этом реалистично воспроизвести все известные нам свойства ее ядра, включая вязкость и теплопроводность. Однако авторы новой работы решили эту проблему, предположив, что в магнитном поле могут возникать динамо-волны. Они рождаются из-за того, что наша планета вращается вокруг своей оси, и создают мощные глобальные возмущения магнитного поля.
Компьютерная симуляция, в которой учитывалось существование динамо-волн, показала, что положение полюсов Земли будет меняться даже когда вязкость и другие свойства ядра будут приближены к реальным значениям. Однако модель исследователей предсказывает, что это должно происходить каждые несколько тысяч лет, в то время как в реальности никакой периодичности в смене полюсов обнаружено не было. Авторы работы подчеркивают, что характеристики ядра Земли, описанные в симуляции, все еще сильно отличаются от наблюдаемых, поэтому модель лишь указывает на то, что динамо-волны могут играть важную роль в инверсии магнитного поля нашей планеты.
Ранее международная группа геологов выяснила, что твердое металлическое ядро внутри Земли образовалось 1-1,5 млрд лет назад. Также ученые смогли определить скорость роста земного ядра: за год его радиус увеличивается примерно на 1 мм.