Група китайських геофізиків оприлюднила в науковому журналі «Nature» результати свого дослідження, які вносять суттєві корективи у наше розуміння виникнення та подальшої еволюції захисного магнітного поля Землі. Головна суть цього наукового прориву полягає у доведенні того факту, що стійке геомагнітне поле було активним на нашій планеті задовго до того моменту, як відбулося формування твердого внутрішнього ядра.
Це відкриття кидає виклик загальноприйнятим уявленням, які стверджували, що для генерації поля, відомої як ефект динамо, обов'язково потрібна була наявність саме цього внутрішнього, кристалізованого елемента. За традиційною гіпотезою, внутрішнє ядро з'явилося приблизно мільярд років тому. Провідний автор дослідження, Юфэн Лі, спільно зі своїм колегою Енді Джексоном та іншими науковцями, розробили надзвичайно складну обчислювальну модель. Вона дала змогу відтворити умови, за яких ядро планети перебувало у повністю рідкому стані.
Ключовим висновком, отриманим в результаті моделювання, стало встановлення того, що в'язкість рідкого ядра не є вирішальним фактором, який стримує ефект динамо, за умови дотримання певних фізичних параметрів. Це свідчить про те, що механізм, який сьогодні підтримує наше магнітне поле, міг функціонувати навіть на ранніх етапах, коли ядро Землі було повністю розплавленим. Це масштабне моделювання було здійснене на потужному суперкомп'ютері Piz Daint, розташованому у Швейцарському національному суперкомп'ютерному центрі (CSCS) в місті Лугано, Швейцарія.
Розуміння історичного шляху розвитку магнітного поля має першочергове значення для правильної інтерпретації геологічних даних минулого та для прогнозування майбутніх змін цього захисного щита, який оберігає нашу цивілізацію від руйнівного сонячного вітру та космічної радіації. Геомагнітне поле, що генерується внутрішніми процесами в ядрі, згідно з деякими оцінками, виникло приблизно 4,2 мільярда років тому. Нова розроблена модель пропонує витончене та логічне пояснення проблеми стабільності поля в період до його кристалізації. Вона чітко демонструє, що наявність внутрішньої твердої структури не була обов'язковою передумовою для підтримки цього життєво важливого захисту, оскільки конвекційні потоки у рідкому металі могли забезпечувати необхідний рух для динамо-ефекту.
Крім того, це новітнє дослідження значно розширює горизонти його практичного застосування. Воно надає надійнішу методологію для вивчення внутрішньої динаміки не лише Землі, але й інших небесних тіл у Всесвіті. Це, своєю чергою, відкриває абсолютно нові перспективи для оцінки потенційної придатності до життя екзопланет, внутрішні структури яких ми можемо спостерігати лише опосередковано. Якщо планета може підтримувати магнітний захист без твердого ядра, це кардинально змінює критерії пошуку населених світів. Подібні наукові пошуки, що базуються на потужних обчисленнях, дозволяють нам глибше осягнути фундаментальні закони, які керують формуванням та функціонуванням планетарних систем, а також їхнім потенціалом для підтримки біологічного життя.