Maa magnetvälja tugevus muutub järsult iga kümne aasta tagant tänu spetsiaalsete turbulentsete lainete olemasolule planeedi tuumas, mis "raputab" oma ainet vahevööga piirile jõudes. Prantsuse ja Taani geoloogid kirjutavad sellest ajakirjas Nature Geoscience.
Meie planeedi tuum koosneb tänapäeval teadlaste sõnul kahest kihist - tahke metallisüdamik keskel ja seda ümbritsevast vedela raua ja nikli kihist. See metalliline "vedelik" ei seisa paigal, vaid liigub pidevalt nagu vesi keeva veekeetjas ja see liikumine tekitab magnetvälja, mis kaitseb elu Maal kosmiliste kiirte, päikesekiirguse ja muude ohtlike kosmiliste nähtuste eest.
Täna ei tea keegi, kuidas see liikumine toimub, kuna seismiliste seadmete abil on praktiliselt võimatu Maa tuuma uurida, mistõttu peavad teadlased uurima selle saladusi matemaatiliste mudelite ja laboratoorsete katsete abil tuuma tingimuste reprodutseerimiseks ülivõimsate abil pressid ja alasi.
Teadlased avastasid hiljuti, et Maa tuumade struktuur on äärmiselt heterogeenne, mis pani nad kahtlustama, et selle sees pole mitte kahte, vaid kolme kihti. Veel kaks geoloogigruppi on avastanud ebatavalised raua "mullid", mis tõusevad südamikust vahevöösse, ja leidnud jälgi ka raua seesuguste raud "jetvoogude" olemasolust.
Julien Obert Maa füüsika instituudist Pariisis (Prantsusmaa) ja tema kolleeg Christopher Finlay Taani tehnikaülikoolist Lyngby uurisid Maa tuuma veel ühte kummalist omadust, mis avastati eelmise sajandi lõpus.
Kuni selle ajani uskusid teadlased, et planeedi magnetväli nõrgeneb või tugevneb üsna aeglases tempos, mis on peaaegu meie instrumentide jaoks tajumatu. 1978. aastal muutus olukord dramaatiliselt, kui esimesed täpsed geomagnetilised instrumendid registreerisid, et nende muutuste määr suurenes mitu suurusjärku. Umbes aasta pärast see "spurt" peatus ja magnetväli normaliseerus, kuid järgmisel kümnendil korrati midagi sarnast.
Kokku on teadlased viimase poole sajandi jooksul registreerinud kümme sellist sündmust, mille olemus, aga ka nende mõju väljatugevusele ja pooluste migratsioonile, on geoloogide seas endiselt vaieldav küsimus.
Finlay ja Aubert leidsid oma välimusele seletuse, uurides viimase kolme geomagnetilise puksiiri ajal 2007., 2011. ja 2014. aastal salvestatud andmeid ning analüüsides nende hiljutiste katsete tulemusi selgitada, kuidas Maa poolused on ümber pööratud.
Reklaamvideo:
Siis pakkusid teadlased välja, et planeedi pooluste perioodilisi ajutisi või püsivaid muutusi seostatakse eriliste vibratsioonide, nn "dünamolainete" olemasoluga selle sees. Nad liiguvad ekvaatorilt poolustele ja taastavad tuuma magnetilise struktuuri korrapäraste ajavahemike järel.
Midagi sarnast, nagu märkisid geofüüsikud, toimub "geomagnetiliste tõmbluste" ilmumise ajal. Need avalduvad kõige tugevamalt planeedi ekvaatori läheduses, kus ilmuvad tsoonid, kus magnetvälja tugevus suureneb või väheneb eriti tugevalt. See ajendas neid mõtlema, et sellised kõrvalekalded võivad tekitada südamiku sees mingisuguseid sügavaid laineid, mis on seotud asjaoluga, et Maa pöörleb oma teljel.
Selle idee juhtimisel lõid teadlased selle asja kohta väga üksikasjaliku arvutimudeli, mille abil nad arvutasid välja, kuidas sellised võnkumised tekivad ja liiguvad. Nende arvutuste tegemiseks vajasid Aubert ja Finlay võimsat superarvutit ja 4 miljonit tundi arvutiaega, kuid need kulud tasusid end ära.
Selgus, et geomagnetilised tõmblused ilmusid sellisesse süsteemi iseenesest tänu sellele, et südamiku keskosadesse ilmunud lained aeglustusid ja intensiivistusid, kui nad lähenesid selle piirile vahevööga. Sellesse tsooni jõudes "ärritasid" need vibratsioonid erilisel moel tema ainet, mis viis magnetvälja järsu suurenemiseni või vähenemiseni.
Teadlased loodavad, et nende arvutuste tulemused ja arvutimudel aitavad täpsustada geomagnetiliste tõmbluste rolli Maa magnetvälja evolutsioonis ja selle pooluste ümberpööramisel.
