Магнитное поле вращает разные слои ядра Земли в противоположные стороны

Долгое время разные способы исследования земного ядра давали разные данные о направлении его вращения. Новая модель показывает, что прежние методы, как и разнонаправленность движения слоёв, связаны между собой.

Филип Ливермор (Philip Livermore) и его коллеги из Лидского университета (Великобритания) заявляют, что им наконец-то удалось решить загадку о направлении вращения слоёв ядра нашей планеты.

Сейсмографы, следящие за колебаниями, которые вызваны землетрясениями, и охватывающие всё бóльшую глубину земных недр, указали на то, что твёрдое ядро, которое в значительной степени состоит из железа, вращается с запада на восток значительно быстрее, чем верхние слои планеты, на которых живём мы. Твёрдая часть ядра, по размерам примерно соответствующая Луне, окружена жидкими внешними слоями, восходящие потоки в которых и порождают магнитное поле Земли.

А вот наблюдения за магнитным полем планеты приводили к противоположным выводам: получалось, что ядро (по крайней мере его наружные слои) должно вращаться с востока на запад. Причины этого очень долго оставались не вполне ясными.

Согласно модели, построенной учёными из Лидса, объяснить противоречие можно следующим образом. «Магнитное поле толкает внутреннее ядро с запада на восток, заставляя его вращаться быстрее, чем остальную планету. В то же время оно воздействует на жидкие наружные слои ядра в противоположном направлении, и те двигаются с востока на запад», — уверены г-н Ливермор и его команда.

То, что, по наблюдениям, магнитное поле Земли хотя и медленно, но меняется, означает, что через сотни или тысячи лет направление вращения может стать другим, и так, несомненно, уже случалось в прошлом. Всего 800 тыс. лет тому назад стрелка компаса показала бы на юг, где тогда находился нынешний северный магнитный полюс. Более того, некоторые данные свидетельствуют, что 3 тыс. лет назад были периоды, когда жидкая часть ядра вращалась в восточном, а не в западном направлении.

Если верить вновь представленной модели, в такие времена внутреннее твёрдое ядро должно было вращаться в западном направлении, то есть противоположном нынешнему.

Состоятельность гипотезы проверили с помощью симуляции на суперкомпьютере, и оказалось, что она моделирует историю магнитного поля Земли в 100 раз точнее, чем все прежние теории и модели. Из этого учёные делают вывод, что два слоя ядра планеты действительно вращаются в противоположных направлениях, периодически их меняя.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Proceedings of National Academy of Sciences (доступен полный текст).

Александр Березин

Источники: