Спутники зафиксировали замедление ядра Земли под Тихим океаном
Жидкое внешнее ядро нашей Земли ведет себя не всегда предсказуемо. А оно очень важно для жизни на планете — благодаря магнитному полю, которое генерирует. К счастью, с запуском спутников Swarm наблюдать за процессами на глубине в тысячи километров стало проще.
По изменениям геомагнитного поля считалось, что ядро движется преимущественно на запад. Однако в 2010 году глубоко под Тихим океаном оно неожиданно сменило курс и начало смещаться на восток. Причины этого загадочного разворота пока остаются неясны.
Попыткой их установить стало исследование в Journal of Studies of Earth's Deep Interior. В основу его легли как наземные наблюдения, так и спутниковые данные с 1997 по 2025 годы, собранные аппаратами Swarm и Cryosat (ESA), а также немецкого CHAMP и датского Ørsted.
«Крупномасштабный разворот потока под Тихим океаном ставит новые вопросы о поведении земных недр. Теперь ученым предстоит выяснить, является ли этот разворот кратковременной флуктуацией, частью повторяющегося цикла или же новым устойчивым состоянием циркуляции ядра. Для этого необходимо продолжить наблюдения, чтобы проследить, как будет меняться поток в ближайшие годы», — объясняет геофизик Фредерик Даль Мадсен из Эдинбургского университета, ведущий автор исследования.
По его словам, использованная в работе модель указывает на ослабление восточного течения под Тихим океаном с 2020 года. «Усиление мощного восточного потока в Тихом океане совпадает по времени с изменением поведения внутреннего ядра, которое выводится из геодезических и сейсмологических данных. Мы предполагаем, что эти изменения в глубинных слоях связаны с перестройкой течений под Тихим океаном», — говорит исследователь.
Мощь спутников
Три спутника Swarm, запущенные в 2013 году, несут на борту высокочувствительные магнитометры, позволяющие картировать магнитное поле Земли с исключительной точностью. Благодаря тщательно согласованным орбитам, аппараты способны отделить магнитные сигналы, исходящие от ядра, от сигналов, порождаемых земной корой, океанами, ионосферой и магнитосферой.
«Хотя Swarm были запущены уже после драматического разворота 2010 года, они дали высокоточные данные, рассказывающие о поведении внутреннего ядра Земли в последующий период. И, что не менее важно, обеспечивают непрерывное глобальное покрытие на протяжении многих лет, позволяя отслеживать эволюцию динамики ядра во времени, а не полагаться лишь на наземные магнитные обсерватории», — подчеркивает Аня Стромме, руководитель миссии Swarm в Европейском космическом агентстве.
Именно спутники помогли обнаружить волнообразные ускорения и быстро меняющиеся структуры течений, которые в противном случае могли бы остаться незамеченными из-за шумов в данных. Исходя из этой картины, можно предположить, что восточный поток, вероятно, снова ослабевает, пройдя пик несколько лет назад. Такая динамика может быть временной флуктуацией или частью более длительного природного цикла.
Зачем это нужно
Кажется, что эти процессы скрыты слишком глубоко, чтобы влиять на то, что происходит на поверхности — хотя бы тот же климат. Но, во-первых, они важны для фундаментального понимания устройства нашего дома — Земли.
«Это исследование показывает, что региональные изменения могут возникать быстро — всего лишь в пределах десятилетия. Полученные результаты также помогут в изучении возможных взаимодействий между внешним ядром, внутренним ядром и нижней мантией, а значит, лучше понять природу границы ядро-мантия — критически важной области для динамики глубоких недр Земли», — отмечает научный сотрудник Swarm Элизабетта Иорфида.
А во-вторых, не будем забывать, насколько уязвимее стала цивилизация к солнечной радиации — и, как следствие, защищающему от нее геомагнитному полю. От космической погоды зависит работа самой разной современной техники — от интернета и связи до навигационных систем. Поэтому исследование полезно и с сугубо практической точки зрения.
