Ученым из Института физики Земли в Париже удалось разобраться, почему магнитное поле Земли меняется рывками. Исследователи изучили аномальные и быстрые изменения в магнитном поле, известные как геомагнитные рывки или джерки (geomagnetic jerks), пишет портал Ин-спейс.ру. Ознакомиться с подробностями исследования можно на страницах издания Nature Geoscience. 

Джерками называют изменения первой производной компонентов магнитного поля по времени. В период между рывками (примерно 10 лет) каждый компонент полиномиально изменяется, однако иногда, в течение нескольких месяцев или лет, происходит резкая перемена в скорости изменения (вторая производная). В различных местах Земли джерков отличается.

Как рассказали ученые, на сегодня известны два типа движений, вызывающих изменения в магнитном поле: те, что возникают в результате медленного конвекционного движения, которое можно измерить в масштабе столетия, и те, что происходят в результате «быстрых» гидромагнитных волн, которые можно обнаружить в масштабе нескольких лет.

Чтобы разобраться в процессах, которые являются причиной таких изменений магнитного поля, ученые разработали точную компьютерную симуляцию земного ядра. Моделирование, которое они провели, эквивалентно 3 млн часов вычислений. Осуществить подобное удалось только благодаря суперкомпьютерам GENCI.

Моделирование процессов показало, что волны, излучаемые внутренним ядром Земли, и провоцируют джерки. На созданной визуальной модели линии магнитного поля имеют оранжевый цвет, а линии турбулентной конвекции – синий и красный цвета. Моделирование показало, что турбулентная конвекция растягивает линии магнитного поля. 

Гидромагнитные волны излучаются из внутреннего ядра и распространяются вдоль линий магнитного поля до границы ядра, где они фокусируются и вызывают геомагнитные рывки. По мере приближения к поверхности ядра волны фокусируются и усиливаются, вызывая возмущения, сопоставимые с наблюдаемыми джерками.