Вчені з’ясували, як магнітне поле врятувало Землю від згубного впливу радіації

Вчені з ETH Zurich та Південного університету науки й технологій Китаю розробили нову модель, яка пояснює, як Земля змогла зберегти своє магнітне поле ще з моменту формування. Це відкриття, опубліковане в журналі Nature, допомагає краще зрозуміти історію планети й дати прогноз на майбутнє.

Магнітне поле захищає Землю від космічного випромінювання і робить життя можливим. На відміну від Землі, планети без такого захисту, зокрема Марс, постійно зазнають впливу заряджених частинок. Загальноприйнята теорія динамо пояснює магнітне поле рухом рідкого заліза й нікелю у зовнішньому ядрі. Проте залишалося питання: чи існувало поле тоді, коли близько мільярда років тому ядро було повністю рідким?

Щоб відповісти, дослідники створили комп’ютерну модель, частину розрахунків для якої виконали на суперкомп’ютері Piz Daint у Лугано. Вони змогли вперше відтворити фізичні умови, за яких в’язкість ядра майже не впливає на динамо-ефект. Це означає, що навіть на ранніх етапах розвитку Землі рідке ядро могло генерувати стабільне магнітне поле за тим самим принципом, що й нині.

Вигляд внутрішньої частини Землі приблизно 1 мільярд років тому: заплутані лінії магнітного поля всередині ядра пов’язані із зовнішнім магнітним полем Землі. (Науково коректне зображення з дослідницької симуляції). Джерело: ETH Zurich / SUS Tech

На думку авторів, відкриття допомагає пояснити, як у далекому минулому магнітне поле створило умови для зародження життя, блокуючи шкідливе випромінювання. Результати також можна застосувати до вивчення магнітних полів інших небесних тіл, зокрема Сонця, Юпітера і Сатурна.

Магнітне поле залишається критично важливим для сучасної цивілізації, адже забезпечує роботу супутникових систем і зв’язку. Вчені наголошують на необхідності розуміти механізми його утворення й змін. Адже полюси Землі змінювалися тисячі разів, а в останні десятиліття спостерігається прискорене зміщення магнітного північного полюса — і від прогнозів цих процесів залежить безпека технологій майбутнього.