Μία ήπειρος κρυμμένη στα έγκατα της Γης καθορίζει το μαγνητικό της πεδίο

Νέα επιστημονική μελέτη για το μαγνητικό πεδίο της Γης αποκαλύπτει ότι δύο σχηματισμοί υπερθερμού πετρώματος, με μέγεθος ηπείρου και βάθος σχεδόν 2.900 χιλιομέτρων κάτω από την Αφρική και τον Ειρηνικό Ωκεανό, επηρεάζουν εκ βαθέων τη συμπεριφορά του μαγνητικού πεδίου εδώ και εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια.

Η έρευνα, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature Geoscience, πραγματοποιήθηκε από επιστήμονες του Πανεπιστημίου του Liverpool σε συνεργασία με το Πανεπιστήμιο του Leeds. Συνδυάζοντας αρχαία μαγνητικά αρχεία που διατηρούνται σε πετρώματα με προσομοιώσεις υπερυπολογιστών, οι ερευνητές αναδεικνύουν πώς αυτοί οι τεράστιοι υπόγειοι σχηματισμοί επηρεάζουν τον πυρήνα υγρού σιδήρου, ο οποίος δημιουργεί το προστατευτικό μαγνητικό πεδίο της Γης.

Η ομάδα, υπό την καθοδήγηση του καθηγητή Γεωμαγνητισμού Andy Biggin, διαπίστωσε ότι η οριακή επιφάνεια μεταξύ του μανδύα και του εξωτερικού πυρήνα της Γης δεν είναι ομοιόμορφη. Αντιθέτως, παρουσιάζει έντονες θερμοκρασιακές διαφορές, με θερμότερες περιοχές εντοπισμένες κάτω από τους δύο σχηματισμούς.

Κάθε σχηματισμός έχει περίπου το μέγεθος μιας ηπείρου και περιβάλλεται από δακτύλιο ψυχρότερου πετρώματος που εκτείνεται από πόλο σε πόλο. Στις θερμότερες περιοχές, το υγρό σίδηρο φαίνεται να στασιμοποιείται, περιορίζοντας τη ροή που είναι κρίσιμη για τη λειτουργία του γεωδυναμό — της διαδικασίας που παράγει το μαγνητικό πεδίο της Γης.

«Αυτά τα ευρήματα υποδηλώνουν έντονες θερμοκρασιακές αντιθέσεις στον πετρώδη μανδύα ακριβώς πάνω από τον πυρήνα», δήλωσε ο Biggin. «Κάτω από τις θερμότερες περιοχές, το υγρό σίδηρο ενδέχεται να στασιμοποιείται αντί να συμμετέχει στην έντονη ροή που παρατηρείται κάτω από τις ψυχρότερες».

Χρησιμοποιώντας αριθμητικά μοντέλα που αναπαριστούν την εξέλιξη του μαγνητικού πεδίου τα τελευταία 265 εκατομμύρια χρόνια, οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι ορισμένα χαρακτηριστικά του πεδίου παραμένουν σταθερά για τεράστιες χρονικές περιόδους, ενώ άλλα αλλάζουν δραματικά.

Τα αποτελέσματα αμφισβητούν τη μακροχρόνια υπόθεση ότι το μαγνητικό πεδίο της Γης, κατά μέσο όρο, συμπεριφέρεται σαν ένας απλός ραβδόμορφος μαγνήτης ευθυγραμμισμένος με τον άξονα περιστροφής του πλανήτη. «Τα ευρήματά μας δείχνουν ότι αυτό ίσως να μην είναι ακριβώς αληθές», πρόσθεσε ο Biggin.

Επιπτώσεις για τις Επιστήμες της Γης

Η ανακάλυψη έχει σημαντικές προεκτάσεις πέρα από τον γεωμαγνητισμό. Οι επιστήμονες που μελετούν την ιστορία των ηπείρων, όπως τη δημιουργία και διάσπαση της υπερηπείρου Παγγαίας, βασίζονται σε παλαιομαγνητικά δεδομένα που θεωρούσαν το πεδίο σταθερό και ομοιόμορφο. Τα νέα ευρήματα ανατρέπουν αυτή την υπόθεση, επηρεάζοντας και άλλους τομείς, όπως την παλαιοκλιματολογία, την παλαιοβιολογία και τη μελέτη φυσικών πόρων.

Η μελέτη πραγματοποιήθηκε από την ερευνητική ομάδα DEEP, η οποία ιδρύθηκε το 2017 με τη στήριξη του Leverhulme Trust και του Natural Environment Research Council. Συνδυάζοντας δεδομένα από το γεωλογικό παρελθόν με σύγχρονες προσομοιώσεις, η έρευνα προσφέρει μια σπάνια ματιά στις διεργασίες που λαμβάνουν χώρα χιλιάδες χιλιόμετρα κάτω από την επιφάνεια της Γης — σε μια περιοχή που παραμένει πιο μυστηριώδης ακόμη και από το διάστημα.