«О Солнце мы знаем больше, чем о земном ядре, — говорит другой участник команды Крис Финли (Chris Finlay) из Датского технического университета в Конгенс Люнгбю. — Обнаружение этой струи — захватывающий шаг в изучении внутренних процессов нашей Земли».
Открытие стало возможным благодаря объединению исследовательских мощностей трех спутников Европейского космического агентства под названием Swarm, запущенных в 2013 году. С орбиты они измеряют магнитное поле Земли на глубине до 3000 м от поверхности, где расплавленное внешнее ядро граничит с твердой мантией.
«Использование всех трех спутников дало нам возможность отделить магнитные поля ионосферы и земной коры и получить наиболее подробную картину колебаний на границе мантии и внешнего ядра», — объясняет Ливермор.
Применение новых данных при построении моделей позволило ученым выяснить, как колебания изменялись со временем.
Невидимая рекаМагнитное поле Земли возникает в результате движения расплавленного железа во внешнем ядре, поэтому изучение магнитного поля может помочь узнать подробности относительно поведения ядра, от которого это поле зависит.
В процессе исследования струи были изучены две необычайно мощные полосы магнитного потока, исходящие от границы внешнего ядра и мантии, расположенных соответственно под Канадой и Сибирью. Они перемещаются по мере движения потока расплавленного железа. Поскольку их сдвиг обусловлен только физическим перемещением расплавленного железа, они служат маркерами, с помощью которых можно отслеживать железную струю.
Ливермор сравнивает эту работу с наблюдением за течением реки ночью при помощи плывущих по течению свечей. «Перемещаясь, железо тянет за собой магнитное поле. Мы не можем видеть сам поток железа, только магнитные полосы», — объясняет он.
По его словам, у найденной струи жидкого вещества может быть аналог в южном полушарии, но там нельзя геомагнитными методами отслеживать течение магмы, поскольку не обнаруживается различимых магнитных потоков.
Вращающиеся цилиндрыЛивермор с коллегами утверждают, что струя сформировалась в результате движения потока расплавленного железа вокруг твердого ядра.
Вплотную к твердому ядру во внешнем ядре имеются вращающиеся цилиндры из расплавленного железа. Они перемещаются с севера на юг. В местах, где цилиндры впечатываются в поверхность твердого ядра, они действуют как пара катков, выдавливая в стороны дополнительные объемы железа, в результате чего и возникает струя.
Так зарождаются и начинают движение два напоминающих лепестки магнитных поля, которые обнаружили и отследили при помощи спутников.
Вопрос, почему магнитная струя ускоряется, — больше, чем просто загадка. Он может быть связан с вращением внутреннего ядра, которое, как выяснилось в 2005 году, движется чуть быстрее, чем земная кора, говорит Сяодун Сонг (Xiaodong Song) из Иллинойсского университета в Шампейне.
yaplakal.com