Ученые из Ливерпульского университета сообщили об обнаружении свидетельств существования двух гигантских сверхгорячих горных структур, расположенных у основания мантии. Они влияют на магнитное поле Земли.
Сенсационная находка
Исследование недр Земли — задача гораздо более сложная, чем исследование Солнечной системы. В то время как зонд Voyager 1 уже удалился от нашей планеты на 25 млрд км, самая глубокая скважина достигла отметки лишь в 12 км. В результате об условиях, существующих на границе мантии и ядра, известно очень мало. А ведь это весьма важное место взаимодействия в недрах Земли, где недавние исследования выявили интересную магнитную активность.
В исследовании, опубликованном в журнале Nature Geoscience, ученые из Ливерпульского университета представили доказательство существования в этом регионе двух огромных сверхгорячих горных структур. Они расположены у основания земной мании на глубине около 2900 км под Африкой и Тихим океаном. Исследование показывает, что эти огромные глыбы твердого, перегретого материала, окруженные кольцом более холодной породы от полюса до полюса, влияют на подстилающее жидкое внешнее ядро, формируя магнитное поле Земли на протяжении миллионов лет.
Реконструкция древнего магнитного поля Земли
Как измерение древних магнитных полей, так и моделирование процессов, которые их генерируют, являются технически сложными задачами. Чтобы исследовать недра Земли, исследовательская группа объединила палеомагнитные наблюдения с передовыми компьютерными симуляциями геодинамо — потока жидкого железа во внешнем ядре, который генерирует магнитное поле Земли, подобно тому, как ветряная турбина генерирует электричество.
Численные модели позволили ученым реконструировать ключевые наблюдения поведения магнитного поля за последние 265 млн лет. Даже с помощью суперкомпьютера проведение таких симуляций, особенно в течение длительных периодов времени, представляет собой огромную вычислительную задачу.
Результаты показали, что верхняя граница внешнего ядра далеко не однородна по температуре. Напротив, она демонстрирует сильные тепловые контрасты с локализованными горячими областями, покрытыми горными структурами размером с континент.
Также было продемонстрировано, что некоторые части магнитного поля, по-видимому, оставались относительно стабильными в течение сотен миллионов лет, в то время как другие значительно изменились с течением времени.
Магнитное поле и древний климат Земли
Энди Биггин, профессор геомагнетизма Ливерпульского университета, следующим образом прокомментировал исследование:
«Эти результаты свидетельствуют о сильных температурных контрастах в скальной мантии непосредственно над ядром и о том, что под более горячими областями жидкое железо в ядре может застаиваться, а не участвовать в интенсивном течении, наблюдаемом под более холодными областями. Получение таких сведений о недрах Земли за очень длительные периоды времени укрепляет аргументы в пользу использования записей древнего магнитного поля для понимания как динамической эволюции недр Земли, так и ее более стабильных свойств».
Результаты исследования также имеют важное значение для вопросов, связанных с древними конфигурациями континентов, такими как формирование и распад Пангеи, и могут помочь разрешить давние неопределенности в области древнего климата, палеобиологии и формирования природных ресурсов. Ранее считалось, что магнитное поле Земли, в среднем за длительные периоды, вело себя как идеальный стержневой магнит, выровненный по оси вращения планеты. Теперь стало понятно, что это может быть не совсем так.
Ранее мы рассказывали о расширении Южно-Атлантической аномалии.
По материалам University of Liverpool
