Решена 40-летняя загадка магнитного поля Земли

Цифровое воспроизведение и понимание геомагнитных рывков прокладывает путь к лучшему прогнозированию поведения магнитного поля Земли.

Первоначально описанные в 1978 году, геомагнитные идиоты-это непредсказуемые события, которые резко ускоряют развитие магнитного поля Земли и искажают прогнозы о его поведении в многолетних масштабах. Геомагнитное поле влияет на многочисленные действия человека, от определения геолокации в смартфонах до летающих спутников на низких высотах. Однако геомагнитные рывки были проблемой для геофизиков более сорока лет. И теперь, природа, природа природа наука о земле, кладет конец этому вопросу.

Магнитное поле Земли возникает в результате циркуляции материи в ее металлическом ядре за счет энергии, выделяемой при охлаждении. Исследователи знают два типа движений, вызывающих изменения в магнитном поле: те, которые происходят в результате медленного конвекционного движения, которое можно измерить в масштабе века, и те, которые происходят в результате "быстрых" гидромагнитных волн, которые можно обнаружить по шкале в несколько лет. Ученые предполагали, что последние играют определенную роль в геомагнитных рывках, но взаимодействие этих волн с медленной конвекцией, наряду с их механизмом распространения и усиления, до сих пор не установлено.

Чтобы решить эту загадку, Жюльен обер из Парижского института физики Земли (Франция) вместе со своим коллегой из Технического университета Дании разработал компьютерное моделирование, очень близкое к физическим условиям ядра нашей планеты. Моделирование оказалось эквивалентным 4 G genci.

Визуализация внутренней части ядра Земли в компьютерной имитационной модели (взгляд с северного полюса на экваториальную плоскость и сферическую поверхность вблизи внутреннего ядра). Линии магнитного поля (оранжевый цвет) растягиваются турбулентной конвекцией (синий и красный цвета). Гидромагнитные волны излучаются из внутреннего ядра и распространяются вдоль линий магнитного поля до границы ядра, где они фокусируются и вызывают геомагнитные рывки. Credit: Aubert et al./IPGP/CNRS Photo library

Исследователи воспроизвели последовательность событий, которые привели к геомагнитным рывкам, которые произошли в моделировании гидромагнитных волн во внутреннем ядре. Эти волны фокусируются и усиливаются по мере приближения к поверхности ядра, вызывая магнитные возмущения, во всех отношениях сравнимые с наблюдаемыми рывками.

Таким образом, цифровое воспроизведение и понимание геомагнитных идиотов прокладывают путь для лучшего прогнозирования поведения магнитного поля Земли. Кроме того, выявление причины изменений в магнитосфере также помогает геофизикам изучать физические свойства ядра и внутренней мантии нашей планеты.