Maa magnetkilp kaitseb meie planeeti päikesetuule ja kosmilise kiirguse pritsmete eest, muutes elu meie planeedil võimalikuks. Kuid umbes iga 10 aasta tagant võib see olla tõeline jobu.
"Geomagnetilised tõmblused" on Maa magnetvälja tugevuse järsud muutused. Ehkki eeldatakse, et mõned erinevused selles valdkonnas toimuvad järk-järgult, sadade kuni tuhandete aastate jooksul, kestavad need äkilised võnked intensiivsusega kõigest paar aastat ja võivad muuta Maa magnetilisust maailma konkreetsete osade suhtes korraga. Üks esimesi dokumenteeritud tõmblusi lõi põldu näiteks põgusalt Lääne-Euroopa kohale 1969. aastal.
Sellest ajast alates on kusagil maailmas umbes kümne aasta tagant tuvastatud uus jobu ja teadlased ei tea siiani, mis neid põhjustab. Kui paljud geomagnetilised nähtused, sealhulgas põhja- ja lõunaosa tuled, põhjustavad elektrifitseeritud päikesetuule tuulepuhangut Maa magnetosfäärile, arvatakse, et tõmblused pärinevad meie planeedi tuuma sügavusest, kus magnetilise välja tekitab pidevalt kuum ja kuum vedelik rauda. Täpne toimemehhanism jääb siiski saladuseks.
Nüüd pakub potentsiaalset selgitust uus, täna 22. aprillil ajakirjas Nature Geoscience avaldatud uuring. Tuuma füüsikalise käitumise uue arvutimudeli kohaselt võivad tuuma sügavast sisemusest vabaneva sula aine ujuvad plekid tekitada geomagnetilisi tõmblusi.
Kes on jobu?
Uues uuringus ehitasid teadlased arvutimudeli, mis taastab hoolikalt Maa välimise tuuma füüsikalised tingimused ja näitab selle arengut mitme aastakümne jooksul. Pärast 4 miljoni tunni pikkuseid arvutusi (kiirendatud tänu Prantsuse superarvutile) suutis tuumimulatsioon genereerida geomagnetilisi tõmblusi, mis olid tihedalt seotud tegelike tõmblustega, mida on täheldatud viimase paarikümne aasta jooksul.
Need simuleeritud tõmblused hüppasid mudelis magnetosfääri iga 6 kuni 12 aasta tagant - näisid siiski, et sündmused olid pärit hoogsatest anomaaliatest, mis tekkisid planeedi tuumas 25 aastat varem. Kui need sula aine plekid lähenesid südamiku välispinnale, tekitasid nad võimsaid laineid, mis kiirgasid mööda tuuma lähedal magnetvälja jooni ja tekitasid "järske muutusi" vedeliku voolus, mis reguleerib planeedi magnetosfääri, kirjutasid autorid. Lõpuks tähendavad need äkilised muutused tõmblevaid häireid kõrgel planeedi kohal asuvas magnetväljas.
"kujutavad endast peamist takistust geomagnetilise välja käitumise prognoosimisel aastateks kuni aastakümneteks ette," kirjutasid autorid oma uues uuringus. "Võimalus tõmblusi arvuliselt reprodutseerida pakub uut moodust Maa sügava sisemuse füüsikaliste omaduste proovile panemiseks."
Ehkki selle simulatsiooni tulemusi ei ole võimalik tuuma tegelike vaatlustega kinnitada (meie planeedi keskpunkti lähedale jõudmiseks on liiga kuum ja kõrgrõhkkond), võib paljude tõmbluste ennustamiseks olla abi mudeli olemasolust, mis võimaldab ajaloolisi tõmblusi suure täpsusega uuesti luua. veel ees, kirjutasid teadlased.
Teadmine, millal tõmblused tulevad, võib samuti aidata jälgida, kuidas need mõjutavad teisi geodünaamilisi protsesse. Näiteks kas on võimalik, nagu näitas üks ajakirja Nature 2013. aasta uuring, et tõmblused on pikemate päevade esilekutsujad. Selle uuringu kohaselt võivad vedeliku voolu järsud muutused Maa tuumas muuta ka planeedi spinni väikseimagi osa võrra, lisades sellele iga päev umbes 6 aasta tagant lisa millisekundi. Ajavahemikud, mil Maa päev pikenes, näisid olevat korrelatsioonis paljude tuntud tõmbluste juhtumitega, teatasid teadlased.
Kui see on tõsi ja geomagnetilised tõmblused vastutavad iga paari aasta tagant pisut pikema tööpäeva eest, siis vähemalt teame, et oleme neile andnud õige nime.
