Щось всередині керує магнітним полем Землі: чому воно обертається й змінюється (фото)

Нещодавнє відкриття в геофізиці привернуло увагу не лише вчених, а й політиків, що відповідають за національну безпеку та інфраструктуру. Дослідники стверджують, що їм вдалося виявити дві гігантські надгарячі структури під поверхнею Землі, які можуть координувати роботу магнітного поля планети. Ця знахідка ставить нові питання про те, чому магнітне поле змінює напрямок, обертається й здатне зазнавати раптових коливань.

Щось всередині керує магнітним полем Землі: чому воно обертається й змінюється (фото)

Те, що традиційно пояснює походження магнітного поля, зосереджено у рухах рідкого заліза в зовнішньому ядрі Землі. Але нові дані сейсмотомографії й моделювання показують існування двох великих, надгарячих аномалій біля межі між зовнішнім ядром і мантією. У наукових статтях їх описують як великі "бульбашки" або плами, які змінюють локальні потоки тепла і, відповідно, змінюють конвективні рухи, що породжують геодинамо.

Через нерівномірний нагрів і перешкоди в потоці рідини ці структури можуть спричиняти нахиління та повільне обертання зони генерації магнітного поля. Саме це пояснює явища, які спостерігаються: дрейф магнітних полюсів, прискорення або уповільнення швидкості змін поля та локальні ослаблення, що передують полярним інверсіям. Дослідники застосовували сучасні методи сейсмотомографії та магнітометричні спостереження, щоб зіставити геофізичні моделі з реальними даними.

Наукові деталі й методи спостереження

Виявлення таких гігантських структур стало можливим завдяки поєднанню глобальних мереж сейсмометрів, супутникових вимірів і складних обчислювальних моделей. Сейсмічні хвилі, проходячи через внутрішню будову Землі, змінюють свою швидкість в залежності від температури та складу речовини. Аналіз відхилень дозволив реконструювати зображення зон із підвищеною температурою й щільністю. Ці "аномалії" розміщені поблизу границі ядро‑мантія й мають розміри, порівнянні з материками.

Коли такі структури впливають на шари зовнішнього ядра, вони змінюють картини конвекції — а відтак і розподіл електричних струмів, що формують магнітне поле. Моделі показують: навіть невеликі відхилення в температурному градієнті можуть створювати системні зрушення в полі, які накопичуються та проявляються як повільний дрейф або раптові спалахи коливань. Це дає пояснення спостережуваним змінам, але потребує додаткових перевірок і довготривалих спостережень.

Для громадськості й політиків важливо розуміти, що наука ще не має остаточного вироку, але напрямок досліджень явно вказує на глибинні причини явищ.

Політичні наслідки та ризики для інфраструктури

Для категорії політика відкриття має практичне значення. Зміни в магнітному полі впливають на орбіти супутників, точність систем навігації (GPS), роботу радіозв’язку та інфраструктуру енергетичних мереж. Рух магнітних полюсів впливає на корекцію карт, що має значення для військових операцій і цивільної навігації. Тому уряди мають фінансувати моніторинг, посилювати стійкість критичних систем і стимулювати міжнародну кооперацію у сфері спостережень і моделювання.

Окремий ризик — непередбачувані зміни інтенсивності поля, що можуть підвищити радіаційне навантаження на супутники й авіацію. Підготовка і адаптація інфраструктури, оновлення стандартів зв’язку й навігації, резервні системи — все це предмет політичних рішень, що повинні базуватися на наукових прогнозах.

Висновок простий: відкриття двох великих надгарячих структур під поверхнею Землі дає ключ до розуміння механізмів зміни магнітного поля, але одночасно ставить завдання для політики — інвестувати в науку, захищати інфраструктуру і координувати міжнародні зусилля з моніторингу. Це вже не тільки наукова дотична, а й питання національної безпеки й глобального співробітництва.