Глубоко под нашими ногами происходит нечто странное.
В расплавленном океане железа, который движется во внешнем ядре Земли, участок под Тихим океаном внезапно изменил направление. Вместо обычного движения на запад он начал смещаться на восток.
По спутниковым измерениям магнитного поля Земли, это произошло в 2010 году. И ученые до сих пор пытаются понять, что именно вызвало такой разворот.
Геоученый Фредерик Даль Мадсен из Эдинбургского университета говорит, что крупномасштабный разворот потока под Тихим океаном ставит новые вопросы о том, как ведут себя глубинные слои Земли.
Теперь исследователи хотят понять, было ли это кратким колебанием, частью повторяющегося цикла или новым устойчивым состоянием циркуляции ядра. Для этого, по словам ученых, нужно продолжать наблюдения в ближайшие годы.
Почему это важно
Изменения в недрах Земли — не просто научная curiosность. От процессов внутри планеты зависит ее обитаемость.
Именно в расплавленном металлическом ядре создается магнитное поле Земли. Движение проводящего металла превращается в магнитную энергию, а вокруг планеты формируется защитная оболочка из магнитных линий. Этот механизм называют геодинамо.
Магнитное поле помогает удерживать атмосферу и защищает планету от вредного космического излучения.
Но изучать внутренние процессы напрямую невозможно. Поэтому ученые используют изменения внешнего магнитного поля, чтобы заглянуть в глубины Земли.
Что увидели спутники
Раньше, изучая изменения магнитного поля, ученые пришли к выводу, что расплавленное внешнее ядро в целом движется в западном направлении.
Но в 2011 году появились неожиданные признаки: поток под Тихим океаном, похоже, начал двигаться на восток.
Теперь Мадсен и его коллеги проанализировали 27 лет спутниковых данных — с 1997 по 2025 год — и попытались восстановить картину происходящего.
Большая часть движения внешнего ядра определяется циркуляционной структурой, которую называют эксцентрическим планетарным круговоротом. Но анализ показал, что в 2010 году участок под Тихим океаном резко отклонился от этого общего рисунка.
До 2010 года там был слабый поток на запад. После 2012 года он превратился в сильный поток на восток. Это движение усиливалось до 2020 года, а по последним измерениям снова начало слабеть.
Это было не маленькое завихрение
Исследователи подчеркивают: речь не о небольшом локальном вихре. Это явление охватывало около 5% поверхностного потока внешнего ядра.
Оно также не было похоже на зональные полосы, которые наблюдают на жидких телах вроде Юпитера и Сатурна.
Скорее структура напоминала крупную волну — как будто часть расплавленного вещества ядра внезапно решила двигаться в другую сторону.
Для ученых это стало неожиданностью. Раньше предполагалось, что крупномасштабное движение внешнего ядра Земли в целом довольно стабильное. Новые данные намекают, что внутри планеты могут существовать процессы, способные заметно менять поведение ядра.
Что могло случиться в 2010 году
Точной причины разворота ученые пока не знают. Но другие измерения примерно того же периода показывают, что около 2010 года внутри Земли действительно могло происходить что-то значительное.
Примерно каждые 5,8 года длина земных суток немного меняется. Это явление связывают с ядром Земли. В 2010 году этот цикл был нарушен и вернулся к норме только к 2014 году.
Также были сейсмические признаки того, что поведение внутреннего ядра могло измениться примерно в то же время.
Кроме того, спутники зафиксировали серию геомагнитных рывков в 2017 году — резких сбоев в магнитном поле Земли, связанных с турбулентной активностью глубоко в ядре. Исследователи считают, что эта активность может быть связана с более ранними изменениями 2010 года.
Опасно ли это для людей
Для людей на поверхности Земли это не представляет опасности. Но понимание таких процессов важно, потому что магнитное поле играет ключевую роль в защите планеты от космической погоды.
Чем лучше ученые понимают двигатель магнитного поля, тем точнее они смогут прогнозировать его изменения.
Ученый миссии ESA Swarm Элизабетта Иорфида говорит, что это исследование поднимает важные вопросы о том, как динамически связаны самые глубокие слои Земли.
По ее словам, спутниковые миссии дают все более подробную картину процессов, которые происходят глубоко внутри планеты. И эти данные показывают, что ядро Земли может быть гораздо более сложным и изменчивым, чем считалось раньше.
Исследование опубликовано в Journal of Studies of Earth's Deep Interior.
