Магнитное поле Земли играет ключевую роль в защите атмосферы и всей поверхности планеты от солнечного излучения и потоков заряженных частиц. Именно этот невидимый барьер снижает воздействие космической радиации на спутники, навигационные системы и другую технологическую инфраструктуру. Любые изменения в глубинных слоях планеты напрямую отражаются на работе геодинамо — механизма, создающего магнитное поле Земли.
Во внешнем ядре на глубине около 2200 километров под поверхностью непрерывно циркулирует расплавленное железо. Долгое время считалось, что эти потоки в основном движутся в западном направлении и сохраняют относительно устойчивый характер на протяжении десятилетий. Однако анализ данных, собранных с 1997 по 2025 год, показал, что процессы в недрах Земли могут резко перестраиваться.
Исследование показало, что в 2010 году в обширной области под Тихим океаном произошло внезапное изменение циркуляции. Вместо привычного слабого западного движения поток жидкого железа начал интенсивно смещаться на восток. Зафиксировать аномалию удалось благодаря данным европейских спутников Swarm и CryoSat, а также более ранних миссий CHAMP и Ørsted. Космические аппараты оснащены высокоточными магнитометрами, способными регистрировать малейшие изменения магнитного поля.
Полученные данные позволили ученым отделить сигналы, исходящие из глубин Земли, от помех, связанных с земной корой, океанами и ионосферой. Это помогло реконструировать картину течений на границе ядра и мантии. Результаты работы опубликованы в журнале Journal of Studies of Earth's Deep Interior.
Причины столь резкого изменения направления потока пока остаются неизвестными. При этом исследователи выявили важную закономерность: после достижения максимальной активности аномальное восточное течение с 2020 года постепенно ослабевает. Ученые допускают, что речь может идти либо о кратковременном колебании, либо о части более продолжительного цикла процессов внутри земного ядра.
Ведущий автор исследования Фредерик Даль Мадсен заявил, что масштабный разворот течения под Тихим океаном поставил перед наукой новые вопросы о поведении глубоких недр планеты. По его словам, специалистам предстоит выяснить, является ли это явление временной флуктуацией, частью повторяющегося процесса или признаком нового устойчивого состояния циркуляции ядра. Он также отметил, что продолжение спутникового мониторинга будет иметь решающее значение для понимания дальнейшего развития этих процессов.
Исследователи обратили внимание и на совпадение по времени между возникновением мощного восточного течения и изменениями в поведении твердого внутреннего ядра Земли, которые были зафиксированы методами геодезии и сейсмологии. Авторы работы считают, что процессы, происходящие в разных слоях земного ядра, тесно связаны между собой.