/КРОСС/ Течното желязо във външното ядро на Земята не винаги се държи както се очаква. Когато то промени посоката си по необясним начин, спътниците на ЕКА предоставиха данни за посоката на потока, което помогна на учените да разберат по-добре динамиката в центъра на нашата планета.

Разтопеното ядро, което се върти на дълбочина от около 2200 км под краката ни, генерира геомагнитното поле на Земята, докато се движи. Чрез измерване на малки промени в магнитното поле учените са стигнали до заключението, че ядрото като цяло се движи на запад. Но през 2010 г. то неочаквано промени курса си дълбоко под Тихия океан и започна да се движи бързо на изток. Причините за това загадъчно обръщане на потока от разтопена материя остават мистерия. Но сателити, включително Swarm и CryoSat на ЕКА, предоставиха данни, които бяха анализирани и публикувани.

Проучването, публикувано в списанието „Journal of Studies of Earth's Deep Interior", анализира както наземни наблюдения, така и сателитни данни от 1997 до 2025 г. Проучването използва данни от мисиите Swarm и Cryosat на ЕКА, както и данни от германските мисии CHAMP и Ørsted. Проучването показа, че през 2010 г. голяма зона от богата на желязо течност под екваториалната част на Тихия океан е преминала от слаб поток на запад към интензивен поток на изток.

Преди се смяташе, че външното ядро се движи относително стабилно - тази внезапна промяна в потока показва, че това не винаги е така. Проучването дава представа за турбулентните процеси, които генерират магнитното поле на Земята, и предполага възможни връзки между динамиката на външното ядро и промените, които се случват по-дълбоко в планетата.

Водещият автор на проучването, Фредерик Дал Мадсен от Факултета по геонауки на Университета в Единбург, каза:

„Мащабното обръщане на потока под Тихия океан повдига нови въпроси относно поведението на дълбоките слоеве на Земята. Учените сега искат да разберат дали обръщането представлява краткотрайна флуктуация, част от повтаряща се осцилация или ново стабилно равновесие за циркулацията в ядрото. Непрекъснатото наблюдение ще бъде от съществено значение, за да се определи как ще се развива потокът през следващите години."

Магнитното поле на Земята се генерира от движението в течното външно ядро, където електропроводимо разтопено желязо циркулира около твърдото вътрешно ядро. Това геодинамо се развива постоянно, но много от дългосрочните му модели на потока изглеждат относително стабилни през десетилетията на наблюдение.

Изстреляни през 2013 г., трите спътника Swarm носят високочувствителни магнитометри, способни да картографират магнитното поле на Земята с изключителна прецизност. Летящи по внимателно координирани орбити, спътниците могат да разграничават магнитни сигнали, произхождащи от ядрото, от тези, генерирани в кората, океаните, йоносферата и магнитосферата.

Тези наблюдения позволиха на изследователите да възстановят еволюционните модели на потоците на границата между ядрото и мантията и да идентифицират резки промени, свързани с обръщането в Тихия океан и геомагнитния скок от 2017 г.

Според Аня Стромме, мениджър на мисията Swarm на ЕКА, дългосрочният набор от данни, предоставен от Swarm, е от решаващо значение за това изследване. Тя отбеляза: „Въпреки че Swarm беше изстрелян след драматичното обръщане през 2010 г., той предостави високопрецизни данни, които ни разказват за вътрешното ядро на Земята в периода, който последва".

Важно е, че Swarm осигурява непрекъснато глобално покритие в продължение на много години, което позволява на учените да проследяват как динамиката на ядрото се променя във времето, вместо да разчитат единствено на наземни магнитни обсерватории. Дългосрочните сателитни магнитни измервания позволяват на изследователите да проследяват промените в геодинамото почти в реално време и да подобряват моделите за еволюцията на магнитното поле на Земята. Предстоящите наблюдения от мисии като Swarm ще играят решаваща роля.

Спътниковите данни също така позволиха на изследователите да идентифицират вълнообразни ускорения и бързо променящи се структури на токовете, които иначе биха останали скрити в по-шумни набори от данни. Проучването също така предполага, че източното течение може би отново отслабва след като достигна пик преди няколко години, което повдига възможността, че феноменът представлява временни колебания или е част от по-дълъг естествен цикъл в динамиката на ядрото.

Въпреки че тези процеси протичат дълбоко под повърхността на Земята и не представляват опасност за хората или климата, те са от основно значение за разбирането на това как функционира нашата планета. Движението на разтопеното желязо във външното ядро на Земята генерира магнитното поле на Земята, което предпазва планетата от заредените частици, идващи от Слънцето. Без него атмосферата на Земята и технологичната инфраструктура биха били по-уязвими към вредното слънчево лъчение.

Магнитното поле не е статично. То се променя бавно с течение на времето, докато потокът в ядрото еволюира, което засяга всичко - от навигационните системи до работата на космическите апарати и моделите на космическото време близо до Земята. Следователно разбирането как и защо се променя ядрото е важно както от научна, така и от практическа гледна точка.

Това проучване повдига интересни въпроси за това как най-дълбоките слоеве на Земята са динамично взаимосвързани. Докато магнитното поле продължава да се променя, спътниковите мисии предоставят все по-подробна картина на динамичните процеси, протичащи дълбоко в нашата планета, разкривайки, че ядрото на Земята може да е далеч по-променливо и сложно, отколкото се е смятало преди.