Raziskovanje Zemljine notranjosti ostaja eden največjih znanstvenih izzivov. Medtem ko so človeške sonde prepotovale več deset milijard kilometrov po Osončju, smo se pod zemeljsko površje prebili le nekaj več kot 12 kilometrov globoko. Prav zato o razmerah na meji med plaščem in jedrom – enem najpomembnejših prehodov v notranjosti planeta – še vedno vemo presenetljivo malo. Nova raziskava pa zdaj kaže, da je to območje magnetno precej bolj živahno, kot smo domnevali.
Študija, objavljena v reviji Nature Geosciences in vodena z Univerze v Liverpoolu, razkriva magnetne dokaze, da dve orjaški, izjemno vroči kamniti strukturi na dnu Zemljinega plašča vplivata na gibanje tekočega zunanjega jedra. Ti masivni območji se nahajata približno 2.900 kilometrov pod Afriko in Pacifikom ter sta obdani z obročem hladnejše kamnine, ki se razteza od pola do pola.
Po ugotovitvah raziskovalcev te strukture že milijone let soustvarjajo obnašanje Zemljinega magnetnega polja, ki nas ščiti pred škodljivim sevanjem iz vesolja in ima ključno vlogo pri ohranjanju življenja na planetu.
Da bi razumeli dogajanje v globoki notranjosti, je raziskovalna skupina združila paleomagnetne zapise – torej sledi starodavnih magnetnih polj, shranjene v kamninah – z naprednimi računalniškimi simulacijami geodinama. Gre za zapletene modele gibanja tekočega železa v zunanjem jedru, ki deluje kot nekakšen planetarni generator magnetnega polja.
S pomočjo teh simulacij so znanstveniki rekonstruirali ključne značilnosti obnašanja magnetnega polja v zadnjih 265 milijonih let. Tudi z uporabo superračunalnikov so takšni izračuni izjemno zahtevni, še posebej pri simuliranju tako dolgih časovnih obdobij.
Neenakomerno vroče jedro
Rezultati kažejo, da zgornja meja zunanjega jedra ni enakomerno segreta. Namesto tega jo zaznamujejo izraziti toplotni kontrasti, z vročimi območji pod ogromnimi kamnitimi strukturami velikosti celin. Pod temi vročimi deli naj bi se tekoče železo v jedru gibalo počasneje ali celo zastajalo, medtem ko je pod hladnejšimi območji tok bistveno bolj živahen.
Raziskava je pokazala tudi, da so nekateri deli Zemljinega magnetnega polja ostali razmeroma stabilni več sto milijonov let, drugi pa so se v tem času občutno spreminjali.
Profesor Andy Biggin z Univerze v Liverpoolu je poudaril, da ugotovitve kažejo na močne temperaturne razlike v plašču tik nad jedrom. Po njegovih besedah bi to lahko pojasnilo, zakaj se magnetno polje ne obnaša vedno tako preprosto, kot smo dolgo domnevali.
„Dolgo je veljalo, da se Zemljino magnetno polje, gledano v povprečju skozi daljša obdobja, obnaša kot popoln paličasti magnet, poravnan z vrtilno osjo planeta. Naši rezultati kažejo, da to morda ni povsem res,“ je pojasnil.
Ugotovitve imajo širše posledice tudi za razumevanje zgodovine Zemlje. Lahko pomagajo razložiti procese, povezane z nastankom in razpadom supercelin, kot je bila Pangea, ter zmanjšajo negotovosti pri razlagi starodavnega podnebja, razvoja življenja in celo nastanka naravnih virov.
