За све што смо научили о удаљеним местима у свемиру, можда смо једва загребали површину места која леже дубоко у Земљи. Као резултат тога, изгледа да нам недостаје много информација – на пример, утицај две огромне камене мрље на Земљино магнетно поље.
У а Натуре Геосциенце У јуче објављеном чланку, истраживачи су објавили да су пронашли доказе о две огромне мрље чврстог, прегрејаног материјала за које се чини да су обликовале Земљино магнетно поље милионима година. Ове велике базалне структуре доњег плашта – укратко мрље – леже у подножју Земљиног омотача, отприлике 3.000 километара испод Африке и Тихог океана, објаснио је главни аутор студије Андрев Биггин у коментару о раду за Тхе Цонверсатион.
Мрље величине континента су много топлије од доњег плашта, стварајући значајан температурни градијент у стеновитом омотачу. Према Биггину, геологу са Универзитета у Ливерпулу у Уједињеном Краљевству, овај оштар контраст помаже у одржавању протока Земљиног течног спољашњег језгра, који се назива геодинамо.
„Без овог огромног унутрашњег преноса топлоте од језгра до плашта и на крају кроз кору до површине“, написао је Биггин, „Земља би била попут наших најближих суседа Марса и Венере: магнетски мртва“.
Историја Земљиног магнетизма
Земљино магнетно поље ради на електричним струјама које настају кретањем изузетно врућег гвожђа и никла – геодинамо. Да би проучавали историјске трендове Земљиног магнетизма, истраживачи гледају на магнетне плоче садржане у стенама и другим природним материјалима. На пример, магматске стене сачињене од охлађене магме добијају трајни магнетизам који хвата смер Земљиног магнетног поља у време и на месту хлађења.
Проучавајући такве стене, Биггин и његове колеге приметили су различите обрасце у магнетним записима стена старих до 250 милиона година. Конкретно, магнетни правци су показали јаке корелације са географском дужином и ширином места где су се стене вероватно формирале.
У међувремену, геолози и сеизмолози су се последњих деценија све више фокусирали на мрље, за које се чини да су блиско повезани до вулканских ерупција. Али Биггинов тим се питао да ли различити делови слагалице – магнетни записи у вулканским стенама или мрљи и вулканске ерупције – могу да помогну да се објасни улога мрља у магнетном пољу Земље.
Истраживање Земље, одоздо према горе
За ново истраживање, тим је развио напредне симулације које су мапирале Земљино магнетно поље на основу различитих топлотних профила за језгро, плашт и мрљу. После неколико покушаја, мапа која је најтачније приказала стварно магнетно поље Земље представљала је модел који је укључивао јаке варијације у преносу топлоте – нешто што би био случај да су се мрље активно мешале између спољашњег језгра и доњег омотача.
Штавише, тим је открио да је присуство мрља допринело укупној стабилности магнетног поља, при чему су одређени делови поља остали у стагнацији стотинама милиона година.
„Оно што се чини да се дешава је да две вруће мрље изолују течни метал испод себе, спречавајући губитак топлоте који би иначе проузроковао да се течност термички скупи и потопи у језгро“, објаснио је Биггин.
Ипак, мрље су још увек општа енигма за научнике; истраживачи тек треба да правилно окарактеришу њихово право порекло и идентитет. Међутим, ако су симулације тачне, чини се да су мрље велики део осигуравања да Земља држи ствари на окупу – тако да „имамо на чему им се захвалити“, приметио је Биггин.
