Дві масивні, неймовірно гарячі структури глибоко в мантії Землі, розташовані під Африкою та Тихим океаном на глибині близько 2900 кілометрів, мали довготривалий вплив на магнітне поле планети протягом сотень мільйонів років. Нове дослідження під керівництвом професора Енді Біггіна з Університету Ліверпуля показує, що ці структури створюють теплові контрасти на межі ядра та мантії, впливаючи на течію рідкого заліза та генерацію магнітного поля.
Розуміння геодинамо
Магнітне поле Землі створюється геодинамо: рухом розплавленого заліза в зовнішньому ядрі. Цей процес схожий на те, як турбіна виробляє електроенергію з води або пари. Однак серцевина не однорідна; Ключове значення мають коливання температури. Дослідники поєднали давні записи магнітного поля (палеомагнетизм) із передовим комп’ютерним моделюванням, щоб відтворити, як ці глибинні особливості Землі формували магнітне поле протягом 265 мільйонів років.
Теплові контрасти та застій ядра
Моделювання показує, що верхній шар зовнішнього ядра не має постійної температури. Натомість є локалізовані гарячі точки, покриті континентальними скелями. Під цими гарячими ділянками рідке залізо в ядрі може сповільнюватися або навіть застоюватися, а не інтенсивно текти, як це відбувається під прохолоднішими ділянками. Це означає, що деякі частини магнітного поля залишалися стабільними протягом величезних періодів часу, а інші різко змінювалися з часом.
«Ці відкриття припускають, що існують сильні температурні контрасти в кам’янистій мантії прямо над ядром», – пояснив професор Біггін. «Це впливає на те, як тече рідке залізо, визначаючи стабільність магнітного поля».
Наслідки для історії Землі
Це відкриття має широке значення для кількох галузей науки. Наприклад, розуміння того, як змінилося магнітне поле, може допомогти прояснити розпад стародавніх суперконтинентів, таких як Пангея. Поведінка магнітного поля також пов’язана з давнім кліматом, еволюцією життя і навіть утворенням родовищ корисних копалин.
Раніше багато вчених припускали, що магнітне поле Землі веде себе як ідеальний постійний магніт протягом тривалих періодів часу. Це дослідження ставить під сумнів це припущення. Отримані дані показують, що магнітне поле є більш динамічним і формується глибокоземними процесами, які неоднорідні.
Це дослідження підкреслює, що стародавнє магнітне поле не завжди було ідеально узгоджено з віссю обертання Землі, а це означає, що довгострокові середні значення можуть вводити в оману. Ці результати підтримують використання палеомагнітних даних для розуміння еволюції глибин Землі та її стабільних властивостей.
Дослідження було опубліковано в Nature Geoscience 3 лютого 2026 року (doi: 10.1038/s41561-025-01910-1).
Підсумовуючи, ці нещодавно відкриті глибинні структури Землі є не просто геологічними утвореннями; вони є критично важливими детермінантами довгострокової стабільності магнітного поля, впливаючи на все, від руху континентів до давніх кліматичних моделей. Потрібні подальші дослідження, щоб повністю зрозуміти взаємодію між цими структурами та ядром, але це дослідження дає важливе нове розуміння динамічного внутрішнього середовища Землі.
