Cercetători au descoperit că formațiuni gigantice de rocă fierbinte, situate adânc sub suprafața Pământului, influențează modul în care se comportă câmpul magnetic al planetei.
Atingerea celor mai adânci părți ale Pământului este mult mai dificilă decât călătoria prin spațiu. Oamenii au călătorit aproximativ 25 de miliarde de km dincolo de planeta noastră, totuși forajul sub suprafața Pământului a atins o adâncime de puțin peste 12 km. Această limitare extremă înseamnă că oamenii de știință încă știu relativ puține despre ceea ce se află mult sub scoarță. Acest decalaj de cunoștințe este deosebit de important lângă granița dintre manta și nucleu. Această regiune reprezintă cea mai importantă graniță internă din interiorul Pământului și este acum centrul noilor cercetări care dezvăluie un comportament magnetic neașteptat.
Într-un studiu publicat în Nature Geoscience, o echipă de cercetare condusă de Universitatea din Liverpool a găsit dovezi magnetice că două formațiuni masive, extrem de fierbinți, de rocă de la baza mantalei Pământului influențează nucleul extern lichid de sub ele. Aceste structuri se află la aproximativ 2.900 de kilometri sub Africa și Oceanul Pacific. Constatările sugerează că aceste corpuri enorme de rocă solidă, supraîncălzită - înconjurate de un inel de material mai rece de la un pol la altul - au jucat un rol în modelarea câmpului magnetic al Pământului timp de milioane de ani.
Reconstruirea câmpurilor magnetice antice și modelarea proceselor care le generează este extrem de dificilă. Pentru a investiga aceste caracteristici ale Pământului profund, oamenii de știință au combinat date paleomagnetice cu simulări computerizate avansate ale geodinamo-ului - mișcarea fierului lichid în nucleul exterior care produce câmpul magnetic al Pământului într-un mod similar cu modul în care o turbină eoliană generează electricitate. Aceste modele numerice au permis echipei să recreeze caracteristici cheie ale comportamentului magnetic al Pământului din ultimii 265 de milioane de ani. Chiar și cu acces la un supercomputer, rularea simulărilor pe perioade de timp atât de vaste necesită un efort computațional imens.
Rezultatele au arătat că limita superioară a nucleului exterior nu are o temperatură uniformă. În schimb, conține contraste termice puternice, cu zone fierbinți localizate sub structurile de rocă de dimensiunea unui continent. Analiza a dezvăluit, de asemenea, că unele componente ale câmpului magnetic al Pământului au rămas relativ stabile timp de sute de milioane de ani, în timp ce alte aspecte s-au schimbat dramatic de-a lungul timpului.
Andy Biggin, profesor de geomagnetism la Universitatea din Liverpool, a declarat: „Aceste descoperiri sugerează că există contraste puternice de temperatură în mantaua stâncoasă chiar deasupra nucleului și că, sub regiunile mai fierbinți, fierul lichid din nucleu poate stagna mai degrabă decât să participe la fluxul viguros observat sub regiunile mai reci.
„Obținerea unor astfel de perspective asupra Pământului profund pe perioade de timp foarte lungi întărește argumentele pentru utilizarea înregistrărilor câmpului magnetic antic pentru a înțelege atât evoluția dinamică a Pământului profund, cât și proprietățile sale mai stabile.
„Aceste descoperiri au, de asemenea, implicații importante pentru întrebările legate de configurațiile continentale antice - cum ar fi formarea și destrămarea Pangeei - și pot ajuta la rezolvarea incertitudinilor de lungă durată în climatul antic, paleobiologie și formarea resurselor naturale. Aceste domenii au presupus că câmpul magnetic al Pământului, atunci când este mediat pe perioade lungi, s-a comportat ca un magnet perfect aliniat cu axa de rotație a planetei. Descoperirile noastre sunt că acest lucru s-ar putea să nu fie chiar adevărat.”
Studiul a fost realizat de oamenii de știință din grupul de cercetare DEEP (Determinarea Evoluției Pământului folosind Paleomagnetism) din cadrul Școlii de Științe ale Mediului a Universității din Liverpool, lucrând alături de cercetători de la Universitatea din Leeds. Profesorul Biggin și echipa sa se concentrează pe studierea semnalelor magnetice păstrate în rocile colectate din întreaga lume pentru a reconstrui istoria câmpului magnetic al Pământului și dinamica internă a planetei. DEEP a fost înființată în 2017 cu finanțare de la Leverhulme Trust și Natural Environment Research Council (NERC).