Proudění elektricky vodivé kapaliny ve vnějším zemském jádru se pod rovníkovým Pacifikem kolem roku 2010 obrátilo. Ze slabého pohybu na západ přešlo k výraznému pohybu na východ, vyplývá ze studie zveřejněné v časopise Journal of Studies of Earth’s Deep Interior. Autoři zároveň uvádějí, že podle jejich modelu východní proudění od roku 2020 opět slábne. Příčinu změny se jim zatím určit nepodařilo.
Výzkum vedli Frederik Dahl Madsen a Isobel Howard z University of Edinburgh spolu s Williamem J. Brownem z British Geological Survey a Kathryn A. Whaler z University of Edinburgh. Nezkoumali proudění přímo, protože vnější jádro leží asi 2200 km pod zemským povrchem. Vycházeli ze sekulární variace geomagnetického pole, tedy z jeho pozvolných změn v čase. Pohyby kapalné slitiny železa ve vnějším jádru vytvářejí elektrické proudy a podílejí se na vzniku magnetického pole Země; tento proces se označuje jako geodynamo.
Badatelé sestavili časově proměnný model proudění na rozhraní mezi jádrem a pláštěm pro období od roku 1997 do roku 2025. Použili čtyřměsíční průměry měření z pozemních geomagnetických observatoří i takzvaných virtuálních observatoří odvozených ze satelitních dat. Ta pocházela z misí Ørsted, CHAMP, CryoSat-2 a Swarm Evropské kosmické agentury. Satelitní data přinášejí téměř celosvětové pokrytí, pozemní měření pak byla důležitá zejména v letech 2010 až 2013, kdy mezi specializovanými magnetickými družicemi vznikla mezera.
Lokální změna v rozsáhlém systému
Autoři následně využili analýzu hlavních komponent, statistickou metodu, která rozsáhlý soubor proměnných rozkládá na několik dominantních vzorců. Přibližně 95 % proměnlivosti modelovaného proudění vysvětlovaly relativně stabilní rozsáhlé struktury: planetární vír posunutý vůči zemské rotační ose a proud ve vysokých zeměpisných šířkách. Další zhruba 4 % připadla na složku zachycující obrat proudění pod rovníkovým Pacifikem. Zbytek souvisel se stojatými a šířícími se vlnami na povrchu jádra.
Historické modely obvykle ukazovaly převahu západního proudění při povrchu jádra, které souvisí se západním posunem některých rysů geomagnetického pole. Oblast rovníkového Pacifiku však podle autorů neleží v hlavní části tohoto planetárního víru. Právě tam model ukázal změnu směru kolem roku 2010. Výsledek se objevoval ve třech variantách modelu, které se lišily předpoklady o časové proměnlivosti a symetrii proudění.
Studie upozorňuje, že východní proudění časově souhlasí se změnami chování vnitřního jádra, které dřívější práce vyvozovaly ze seismologických a geodetických pozorování. Vnitřní jádro je pevná část planety obklopená kapalným vnějším jádrem. Autoři proto vyslovili hypotézu, že obě skupiny jevů mohou souviset. Z dostupných dat ale nevyplývá, že změna vnitřního jádra obrat proudění pod Pacifikem způsobila.
Model stojí na předpokladu, že se v časových škálách kratších než sto let magnetické pole chová převážně tak, jako by bylo „unášeno“ proudící kapalinou. Tento předpoklad umožňuje z magnetických měření nepřímo odvozovat proudění, zároveň však znamená, že výsledek není přímým záznamem pohybu roztaveného železa. Autoři také použili prostorové a časové vyhlazování, aby omezili nejednoznačnost výpočtu. Zda šlo o krátkodobé kolísání, součást delšího cyklu, nebo přetrvávající změnu cirkulace, mohou ukázat až další dlouhodobá měření magnetického pole.
Obrat regionálního proudění nepředstavuje známku bezprostředního ohrožení lidí ani klimatu. Může ale pomoci zpřesnit popis dynamiky geodynama a změn geomagnetického pole. Ty se uplatňují například při navigaci, provozu družic a modelování kosmického počasí v blízkosti Země.
Zdroj: ScienceDaily
Tento článek byl vytvořen s pomocí umělé inteligence a redakčně zkontrolován.