Магнитное поле Земли в опасности: что случилось под Атлантикой и почему это касается каждого из нас

На глубине почти 2900 километров, там, где твёрдая мантия встречается с расплавленным ядром Земли, учёные зафиксировали странное событие. Спутниковые измерения показали: в недрах планеты произошло колоссальное изменение, повлиявшее на её гравитационное поле. Этот феномен, обнаруженный в данных миссии GRACE, стал редким случаем, когда о глубинных процессах удалось узнать практически в реальном времени.

Что произошло под Атлантикой

Сигнал, достигший пика в 2007 году, исходил из региона под Атлантическим океаном у побережья Африки. Он не мог быть связан с поверхностными процессами — таянием льдов или изменением водоёмов. Единственное объяснение — перераспределение масс на глубине нижней мантии.

Примечательно, что в тот же период другие спутники зафиксировали геомагнитное возмущение в том же районе. Такое совпадение позволяет предположить, что гравитационные и магнитные аномалии связаны между собой.

"По крайней мере частично, оно должно иметь внутреннее происхождение. Оно должно исходить из очень глубинных недр", — пояснила геофизик Изабель Панет из Университета Гюстава Эйфеля.

Возможное объяснение

Учёные предполагают, что в минералах нижней мантии, таких как перовскит, произошёл фазовый переход. Под давлением структура кристаллов стала плотнее, и масса в этой области возросла. Такая трансформация могла вызвать "эффект домино", затронув окружающие породы и слегка деформировав границу мантии и ядра — всего на десять сантиметров, но этого оказалось достаточно, чтобы изменить потоки расплавленного железа во внешнем ядре.

Эти изменения в циркуляции железа могли вызвать временные сдвиги в магнитном поле Земли, что и было зафиксировано спутниками.

Сравнение: гравитация и магнитное поле

Советы шаг за шагом: как исследуют глубины Земли

1. Сбор данных спутников GRACE — измерение изменений в гравитации.
2. Исключение поверхностных факторов — воды, льда, тектоники.
3. Сравнение сигналов с данными других миссий (магнитное поле).
4. Моделирование возможных процессов в мантии.
5. Проверка гипотезы с новыми спутниками и сейсмологическими наблюдениями.

Ошибка → Последствие → Альтернатива

• Ошибка: приписать сигнал поверхностным процессам → неверные выводы о гидрологии → тщательное сопоставление с моделями мантии.
• Ошибка: игнорировать магнитные данные → упустить связь с ядром → объединённый анализ гравитации и геомагнетизма.
• Ошибка: недооценить временной масштаб → пропустить редкие события → длительный мониторинг с новыми миссиями.

А что если…

А что если подобные фазовые переходы происходят чаще, чем мы думаем? Это может объяснить непредсказуемые колебания магнитного поля, включая ослабление в Южно-Атлантической аномалии. В таком случае наблюдения GRACE и его преемников дадут ключ к прогнозу этих изменений.

Плюсы и минусы открытия

FAQ

Что такое миссия GRACE?
Это два спутника США и Германии (2002-2017), измерявшие изменения гравитации Земли.

Какое значение имеет открытие?
Оно показывает, что глубинные процессы могут происходить в быстрых временных масштабах, доступных для наблюдения.

Связано ли это с землетрясениями?
Пока прямой связи нет, но исследователи считают, что понимание динамики мантии поможет лучше объяснять крупные сейсмические события.

Мифы и правда

• Миф: подобные процессы происходят только за миллионы лет.
  Правда: аномалия 2007 года показала быстрые изменения.

• Миф: GRACE фиксирует только воду и ледники.
  Правда: его чувствительность позволяет отслеживать процессы в глубинах Земли.

• Миф: магнитное поле стабильно.
  Правда: оно подвержено колебаниям из-за движения вещества во внешнем ядре.

Три интересных факта

1. На границе мантии и ядра давление в 1,3 миллиона раз выше атмосферного.
2. Даже 10-сантиметровая деформация в недрах способна изменить магнитное поле планеты.
3. GRACE использовал миллиметровые колебания расстояния между спутниками для измерения массы Земли.

Исторический контекст

2002 год: запуск миссии GRACE. 2007 год: зарегистрирована глубинная гравитационная аномалия. 2017 год: завершение работы спутников GRACE. 2018 год: запуск миссии GRACE-FO (преемники на орбите). 2025 год: продолжаются анализы и поиск новых сигналов.