Науковці з ETH Zurich спростували ключове припущення про походження магнітного поля Землі

Магнітне поле Землі відіграє ключову роль у захисті планети й життя від шкідливого космічного випромінювання — на відміну від Марса, який постійно піддається впливу заряджених частинок. Тривалий час вважалося, що магнітне поле виникає завдяки динамо-механізму: охолодження рідкого ядра із заліза й нікелю створює конвекційні потоки, які через обертання Землі набувають спіралеподібної форми. Ці потоки породжують електричні струми, а отже, й магнітне поле.

Однак до останнього часу залишалося неясним, чи міг повністю рідкий центр Землі генерувати стійке магнітне поле ще до того, як сформувалося тверде внутрішнє ядро приблизно мільярд років тому. На це питання відповіла команда геофізиків з ETH Zurich та SUSTech (Китай), які провели комп’ютерне моделювання процесів у надрах планети.

Дослідники змогли змоделювати фізичні умови, за яких в’язкість рідкого ядра не впливає на виникнення динамо-ефекту. Їхня модель вперше дозволила відкинути вплив в’язкості до мінімального рівня й підтвердити, що Земля мала магнітний щит навіть у ранній історії. Частину обчислень виконували на суперкомп’ютері Piz Daint у Лугано.

Науковці підкреслюють, що це відкриття допомагає точніше інтерпретувати геологічні дані минулого та пояснює, як магнітне поле могло сприяти зародженню життя, блокуючи згубне випромінювання ще мільярди років тому. Нові результати також стануть у пригоді для дослідження магнітних полів інших небесних тіл, зокрема Сонця, Юпітера та Сатурна.

Знання про механізми формування й зміни магнітного поля важливі для сучасної цивілізації, адже це впливає на супутниковий зв’язок та низку технологічних систем. За словами вчених, розуміння цих процесів дає змогу прогнозувати майбутні зміни поля, яке протягом історії Землі неодноразово змінювало полярність і зараз демонструє швидке зміщення магнітного полюса.