Przez dziesięciolecia naukowców zaskakiwały dwa ogromne, wielkości kontynentu regiony niezwykle gorących skał głęboko w Ziemi – jeden pod Afryką, drugi pod Oceanem Spokojnym. Obecnie badania pokazują, że te tajemnicze anomalie to nie tylko aberracje; aktywnie kształtowały pole magnetyczne naszej planety, powodując jego nieznaczną nierówność na przestrzeni milionów lat.
Sekret pod naszymi stopami
Struktury te, rozciągające się na prawie 1000 kilometrów od zewnętrznego jądra do płaszcza, spowalniają fale sejsmiczne, co wskazuje, że zasadniczo różnią się od otoczenia. Określenie dokładnego różnic między nimi było trudne ze względu na ich głębokość, ale nowe dowody łączą je bezpośrednio z zachowaniem ziemskiego pola magnetycznego.
Jak ciepło kontroluje magnetyzm
Pole magnetyczne Ziemi jest generowane przez chaotyczny ruch stopionego żelaza w jądrze. Pole to ma kluczowe znaczenie dla ochrony nas przed szkodliwym promieniowaniem słonecznym. Siła i kształt tego pola zależy od sposobu przepływu ciepła z rdzenia do płaszcza. Analizując starożytne skały wulkaniczne, badacze zrekonstruowali zmiany pola magnetycznego Ziemi na przestrzeni dziesiątek milionów lat.
Symulacje potwierdzają komunikację
Naukowcy przeprowadzili symulacje przepływu ciepła przez rdzeń, zarówno z anomaliami, jak i bez nich. Wyniki były jasne: model uwzględniający te masywne anomalie był ściśle zgodny z historycznymi danymi dotyczącymi pola magnetycznego. Według Andrew Biggina z Uniwersytetu w Liverpoolu: „Symulacje te mogą odtworzyć kluczowe cechy pola magnetycznego, ale tylko przy uwzględnieniu nierównomiernego rozkładu ciepła płynącego z rdzenia”.
Innymi słowy, obszary te były znacznie gorętsze od setek milionów lat, co spowalniało wymianę ciepła między jądrem a płaszczem. To różnicowe przenoszenie ciepła ma kluczowe znaczenie dla stabilizacji pola magnetycznego Ziemi.
Krzywa przeszłość magnetyczna
Większość geologów zakładała, że ziemskie pole magnetyczne jest symetryczne w długich okresach czasu. Jednak nowe dowody wskazują, że starożytne pole było systematycznie asymetryczne, a odchylenia utrzymywały się przez miliony lat. Nieregularności te odpowiadają obecności i głębokości wpływu anomalii termicznych. Odkrycie może również zmienić sposób, w jaki naukowcy interpretują ruch starożytnych skał, zapewniając lepszy wgląd w wewnętrzną strukturę Ziemi.
Wyzwania i przyszłe badania
Chociaż wyniki są przekonujące, ich bezpośrednia weryfikacja pozostaje wyzwaniem. Wykrywanie różnic temperatur w jądrze Ziemi wymaga analizy fal sejsmicznych przechodzących przez rozległe warstwy materiału płaszcza, co jest niezwykle trudnym zadaniem. Pomimo sceptycyzmu wśród niektórych geologów, badania sugerują, że podobne wahania temperatury mogą występować w górnym jądrze zewnętrznym, potencjalnie wykrywalne przy użyciu bardziej zaawansowanych technik.
Jeśli odkrycia te zostaną potwierdzone, mogą na nowo zdefiniować nasze rozumienie ewolucji głębokich struktur Ziemi i interakcji w geologicznych skalach czasu.
