«Совершенно новый» тип магнитной волны пронизывает ядро Земли каждые 7 лет

Ученые обнаружили совершенно новый тип магнитной волны, которая проносится через внешнее ядро Земли каждые семь лет, искажая силу магнитного поля нашей планеты в процессе, пишет «livescience». Волны, получившие название «Магнето-Кориолис», потому что они движутся вдоль оси вращения Земли, согласно эффекту Кориолиса, ползут с востока на запад в высоких колоннах, которые могут перемещаться на расстояние до 1 500 километров в год.

Используя флот спутников Европейского космического агентства (ЕКА), команда точно определила таинственные волны от самого внешнего слоя до жидкого внешнего ядра Земли, прямо там, где этот слой встречается со скалистой мантией - примерно на 2 900 км в глубь планеты.

По мнению исследователей, существование этих волн может помочь объяснить загадочные колебания магнитного поля планеты, которое генерируется движением жидкого железа во внешнем ядре планеты. Спутниковые измерения магнитного поля, проведенные за последние 20 лет, показывают, что напряженность поля падает каждые семь лет или около того, совпадая с колебаниями этих новообретенных волн.

«Геофизики давно теоретизировали о существовании таких волн, но считалось, что они происходят в гораздо более длительных временных масштабах», — говорится в заявлении ведущего автора исследования Николя Жилле, исследователя из Университета ГренобльСких Альп во Франции. «Наши исследования показывают, что другие такие волны, вероятно, будут существовать, вероятно, с более длительными периодами, но их открытие опирается на дополнительные исследования».

Внешнее ядро Земли представляет собой шар расплавленного железа, который выплескивается при постоянном движении. Поток этой вращающейся, электрически проводящей жидкости считается источником магнитного щита Земли, который оборачивается вокруг планеты и простирается на сотни тысяч миль в космос, защищая Землю от вредного излучения.

Магнитное поле планеты постоянно меняется, как в краткосрочном, так и в долгосрочном масштабе времени. В долгосрочной перспективе магнитное поле постепенно ослабевает в течение сотен лет. Недавние измерения, проведенные наземными и спутниковыми приборами, также показывают регулярные изменения силы и формы магнитного поля, которые происходят каждые несколько лет.

Ученые долгое время думали, что эти краткосрочные изменения силы поля зависят от активности во внешнем ядре планеты. Это новое исследование может предоставить долгожданное доказательство.

Авторы исследования изучили более чем 20-летние данные о магнитном поле, собранные спутниковой миссией ЕКА Swarm в период с 1999 по 2021 год. Swarm — это флот из трех идентичных спутников, развернутых для измерения магнитных сигналов от ядра Земли, коры, океанов и атмосферы. Команда объединила эти спутниковые данные с более ранними измерениями магнитного поля, сделанными наземными датчиками, а затем использовала компьютерную модель для моделирования геодинамо, или конвективного потока жидкости во внешнем ядре Земли.

Благодаря этим комбинированным измерениям команда впервые определила присутствие волн Магнето-Кориолиса в ядре планеты.

Источник этих волн пока остается загадкой, но они, вероятно, связаны с «возмущениями глубоко внутри ядра Земли», — сказал Жилле.

Также вероятно, что эти волны не единственные, которые колеблются через границу ядра и мантии, добавил Жилле. В то время как волны Магнето-Кориолиса объясняют некоторые из семилетних флуктуаций магнитного поля, наблюдаемых Роем и другими датчиками, другие еще не открытые волны с еще более длительной периодичностью могут объяснить изменения магнитного поля в более длительных временных масштабах, сказал Жилле. Чтобы обнаружить такие волны, исследователям просто нужно будет следить за ядром.