Grupa chińskich geofizyków opublikowała w prestiżowym czasopiśmie „Nature” wyniki badań, które znacząco modyfikują nasze dotychczasowe rozumienie powstawania i ewolucji pola magnetycznego chroniącego naszą planetę. Istota tego naukowego przełomu polega na dostarczeniu dowodów, że stabilne pole geomagnetyczne funkcjonowało na Ziemi na długo przed uformowaniem się stałego jądra wewnętrznego.
Odkrycie to stanowi poważne wyzwanie dla powszechnie przyjętych hipotez, zgodnie z którymi generowanie pola, znane jako efekt dynama, było niemożliwe bez obecności skrystalizowanego komponentu wewnętrznego. Tradycyjnie zakładano, że jądro wewnętrzne pojawiło się około miliarda lat temu. Główny autor badania, Yufeng Li, we współpracy z Andym Jacksonem oraz innymi naukowcami, opracował zaawansowany model obliczeniowy. Model ten umożliwił symulację warunków, w których jądro planety znajdowało się w stanie całkowicie płynnym.
Kluczowym rezultatem przeprowadzonej symulacji było ustalenie, że lepkość płynnego jądra nie stanowi krytycznego czynnika hamującego efekt dynama, pod warunkiem zachowania określonych parametrów fizycznych. Oznacza to, że mechanizm odpowiedzialny za utrzymanie naszego obecnego pola magnetycznego mógł być aktywny już we wczesnej fazie historii Ziemi, gdy jądro było w pełni roztopione. Symulacje te zostały wykonane przy użyciu potężnego superkomputera Piz Daint, zlokalizowanego w Szwajcarskim Narodowym Centrum Superkomputerowym (CSCS) w Lugano, w Szwajcarii.
Zrozumienie historii pola magnetycznego ma fundamentalne znaczenie zarówno dla interpretacji danych geologicznych z przeszłości, jak i dla prognozowania przyszłych zmian tej tarczy, która skutecznie chroni naszą cywilizację przed wiatrem słonecznym. Według niektórych źródeł, pole geomagnetyczne, generowane przez wewnętrzne procesy, mogło powstać około 4,2 miliarda lat temu. Nowy model stanowi eleganckie rozwiązanie dla problemu wyjaśnienia stabilności pola w okresie przedkrystalizacyjnym, dowodząc, że wewnętrzna struktura stała nie była warunkiem koniecznym do podtrzymania tego niezbędnego dla życia pola.
Co więcej, niniejsze badanie poszerza horyzonty zastosowań naukowych. Dostarcza ono bardziej wiarygodnej metodologii do badania wewnętrznej dynamiki nie tylko naszej planety, ale także innych ciał niebieskich. Otwiera to nowe perspektywy w ocenie potencjalnej zamieszkiwalności egzoplanet, których struktury wewnętrzne możemy obserwować jedynie pośrednio. Tego typu dociekania, oparte na zaawansowanych obliczeniach, umożliwiają głębsze poznanie fundamentalnych praw rządzących systemami planetarnymi.
W świetle tych ustaleń, naukowcy muszą zrewidować dotychczasowe modele ewolucji planetarnej. Odkrycie to sugeruje, że wczesne planety mogły posiadać stabilną ochronę magnetyczną znacznie wcześniej, niż dotąd sądzono, co ma kluczowe implikacje dla procesów atmosferycznych i możliwości utrzymania wody w stanie ciekłym. Praca Yufenga Li i jego zespołu rzuca nowe światło na mechanizmy, które ukształtowały Ziemię i mogą kształtować życie we wszechświecie.