Okazuje się, że w latach 2006-2008 doszło do tajemniczego przesunięcia ogromnych mas materiału w pobliżu granicy między jądrem a płaszczem Ziemi. To zjawisko, które naukowcy nazwali “szarpnięciem geomagnetycznym”, osiągnęło swój szczyt około 2007 roku i zostało zaobserwowane u wybrzeży Atlantyku w Afryce, co początkowo mocno zaskoczyło badaczy.
Czytaj też: Ziemia zwalnia swój obrót. Coś się dzieje w jej wnętrzu
Przełomowego odkrycia dokonał zespół kierowany przez Charlotte Gaugne Gouranton z Paris City University, a wyniki ich pracy zostały opublikowane w czasopiśmie Geophysical Research Letters. Co ciekawe, badacze wykorzystali dane z satelitów Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE), które pierwotnie zaprojektowano do monitorowania podziemnych zasobów wody i zmian poziomu mórz.
Szarpnięcie geomagnetyczne i jego konsekwencje
Sam pomysł wykorzystania tych danych do badania głębokich warstw Ziemi wydaje się genialny w swojej prostocie. Dwa identyczne satelity, oddalone od siebie o około 220 km, krążyły po orbicie polarnej na wysokości 490 km, wykonując pełne okrążenie Ziemi w około 99 minut. Ich mikrofalowy system pomiarowy pozwalał na precyzyjne mierzenie odległości między statkami z dokładnością do jednego mikrona – to mniej więcej średnica czerwonej krwinki.
Czytaj też: Ziemia tyka jak kosmiczny zegar. Odkryto matematyczne wzorce w wymieraniach gatunków
Jak wyjaśnia Mike Watkins, były naukowiec projektu:
Pomiar pozwala nam skorygować wszystko, co jest związane z oporem lub ciśnieniem słonecznym, pozostawiając tylko grawitację.
Ta niezwykła precyzja umożliwiła wykrycie anomalii grawitacyjnych pochodzących z głębi planety. Co ważne, zmiany w wodach gruntowych, które satelity GRACE normalnie monitorowały, nie mogły wyjaśnić zaobserwowanego sygnału. To sugerowało, że źródło zakłóceń musi znajdować się znacznie głębiej.
Naukowcy proponują intrygującą teorię wyjaśniającą to zjawisko. Według ich hipotezy, kluczową rolę mógł odegrać perowskit – minerał występujący w dolnej części płaszcza Ziemi. Ten minerał mógł zmienić swoją konfigurację strukturalną, powodując zwiększenie gęstości i masy okolicznych skał. Te zakłócenia z kolei mogły wywołać fale, które dotarły aż do granicy jądra Ziemi, zmieniając sposób przepływu płynnej skały w zewnętrznym jądrze.
Geofizyk Isabelle Panet z University Gustave Eiffel w Paryżu, współautorka badania, podkreśla:
Więc przynajmniej częściowo, musi istnieć źródło wewnątrz stałej Ziemi. Musi pochodzić z bardzo głębokiej warstwy.
To odkrycie ma fundamentalne znaczenie dla naszego rozumienia powiązań między różnymi warstwami Ziemi – od kruchej skorupy przez stały płaszcz po częściowo płynne jądro. Te zależności wpływają nie tylko na powstawanie dużych trzęsień ziemi, ale także na sposób, w jaki nasza planeta utrzymuje swoje ochronne pole magnetyczne. A to ostatnie jest dla nas niezwykle ważne, ponieważ chroni przed burzami słonecznymi i śmiercionośnym promieniowaniem kosmicznym.
Badania będą kontynuowane. NASA wystrzeliła następców satelitów GRACE – misję Gravity Recovery and Climate Experiment Follow-on (GRACE-FO) w maju 2018 r., która testuje eksperymentalny instrument wykorzystujący lasery zamiast mikrofal. Nowa technologia obiecuje poprawić precyzję pomiarów nawet dwudziestokrotnie w porównaniu z poprzednią generacją satelitów. Badacze mają nadzieję, że dzięki temu uda się wykryć inne szybkie zdarzenia w głębokim płaszczu i lepiej zrozumieć dynamiczne procesy zachodzące we wnętrzu naszej planety.