Зашто се Земљино магнетно поље "окреће" сваких милион година? Без обзира на разлог или разлоге, начин на који течно гвожђе из Земљине спољне језгре тече - његове струје, његова структура, дугорочни циклуси - важан је било као узрок, последица или помало обоје.
Главна компонента Земљиног поља - која дефинише магнетне полове - је дипол настао конвекцијом истопљеног никл-гвожђа у спољњем језгру (унутрашње језгро је чврсто, тако да је његова улога секундарна; запамтите да је земљино језгро добро изнад температуре Цурие, тако да гвожђе није феромагнетно).
Али шта је са фином структуром? Да ли спољно језгро има еквивалент, на пример, млазних токова Земљине атмосфере? Недавна истраживања тима геофизичара у Јапану бацају мало светла на ова питања и тако наговештавају шта узрокује окретање магнетног пола.
О слици: Ова слика приказује како замишљена честица суспендирана у спољном језгру течног гвожђа на Земљи тече у зонама чак и када су услови у геодинами промењени. Боје представљају вртлог или „количину ротације“ коју доживљава ова честица, где црвена означава позитиван (исток-запад) ток, а плава означава негативан (запад-исток) ток. Лево надесно показује како ток реагује на повећавање Раилеигхових бројева, што је повезано са протоком који покреће узгон. Одозго показује како проток реагује на повећавање угаоних брзина целог геодинаминог система.
Вјетровити млазни токови који круже земљом и они у атмосфери гасних гиганта (Јупитер, Сатурн итд.) Су примери зонских протока. „Заједничка карактеристика ових зона је да се они спонтано стварају у турбулентним системима. Пошто се верује да је спољно језгро Земље у турбулентном стању, могуће је да у зони течног гвожђа постоји спољни проток, “кажу Акира Кагеиама са Универзитета Кобе у свом недавном часопису о природи. Тим је пронашао секундарни образац протока када су моделирали геодинамом - који ствара Земљино магнетно поље - да направе детаљнију слику конвекције у Земљином спољашњем језгру, секундарног узорка протока који се састоји од унутрашњих радијалних плинова налик плочама, окружен западом цилиндрични зонски проток.
Овај рад је изведен помоћу супер-рачунара Еартх Симулатор, са седиштем у Јапану, који је понудио довољно просторне резолуције да се утврде ови секундарни ефекти. Кагеиама и његов тим такође су потврдили, користећи нумерички модел, да ова структура двоструке конвекције може коегзистирати са доминантном конвекцијом која ствара северни и јужни пол; ово је критична провера конзистентности на њиховим моделима: „Нумерички потврђујемо да је структура двоструке конвекције са таквим зонским протоком стабилна под јаким, само-генерисаним диполним магнетним пољем“, пишу они.
Овакав зонски проток у спољашњем језгру није виђен већ раније у моделима геодинома, углавном због недостатка довољне резолуције у старијим моделима. Какву улогу ови зонски токови играју у преокрету магнетног поља Земље једно је од подручја истраживања за које ће Кагеиама и резултати његовог тима моћи да се следе.
Извори: Свет физике, заснован на документу Природе од 11. фебруара 2010. године. Почетна страна симулатора Земље
