Группа китайских геофизиков представила в журнале «Nature» результаты исследования, которые вносят значительные изменения в понимание зарождения и эволюции защитного магнитного поля нашей планеты. Суть научного прорыва заключается в доказательстве того, что устойчивое геомагнитное поле функционировало на Земле задолго до того, как сформировалось твердое внутреннее ядро.
Это открытие бросает вызов устоявшимся представлениям, согласно которым генерация поля, известная как динамо-эффект, требовала наличия этого внутреннего, кристаллизованного компонента. Традиционно считалось, что внутреннее ядро появилось около миллиарда лет назад. Ведущий автор исследования, Юфэн Ли, совместно с коллегой Энди Джексоном и другими учеными, разработал сложную вычислительную модель, которая позволила смоделировать условия, когда ядро планеты было полностью в жидком состоянии.
Ключевым результатом моделирования стало обнаружение, что вязкость жидкого ядра не является критическим фактором, сдерживающим динамо-эффект, при соблюдении определенных физических параметров. Это означает, что механизм, поддерживающий наше нынешнее магнитное поле, мог быть активен и в ранней, полностью расплавленной фазе земного ядра. Моделирование проводилось на мощном суперкомпьютере Piz Daint в Швейцарском национальном суперкомпьютерном центре (CSCS) в Лугано, Швейцария.
Понимание истории магнитного поля имеет первостепенное значение для интерпретации геологических данных прошлого и прогнозирования будущих изменений этого щита, который оберегает нашу цивилизацию от солнечного ветра. Геомагнитное поле, генерируемое внутренними источниками, появилось, по некоторым данным, около 4,2 миллиарда лет назад. Новая модель предлагает элегантное решение проблемы объяснения стабильности поля в докристаллизационный период, показывая, что внутренняя структура не была обязательным условием для поддержания этого жизненно важного поля.
Более того, новое исследование расширяет горизонты применимости: оно дает более надежную методологию для изучения внутренней динамики не только нашей планеты, но и других небесных тел. Это открывает новые перспективы для оценки обитаемости экзопланет, чьи внутренние структуры наблюдаются лишь косвенно. Подобные изыскания, основанные на мощных вычислениях, позволяют глубже понять фундаментальные законы, управляющие планетарными системами.