Duboko ispod Tihog oceana, u Zemljinoj vanjskoj jezgri, golemo područje rastaljenog željeza oko 2010. godine promijenilo je smjer gibanja. Tok koji je prije toga bio slabije usmjeren prema zapadu počeo se snažno kretati prema istoku, a satelitski podaci sada pokazuju da je taj poremećaj bio veći i dinamičniji nego što se pretpostavljalo.
Promjena ne znači da se na površini Zemlje događa nešto opasno. No pogađa jedan od najvažnijih mehanizama našeg planeta: gibanje tekućeg željeza u vanjskoj jezgri, koje stvara Zemljino magnetsko polje.
Željezo ispod Pacifika krenulo je u suprotnom smjeru
Zemljina vanjska jezgra sastoji se od tekućeg, električno vodljivog metala, ponajprije željeza. Njegovo gibanje stvara takozvani geodinamo, proces koji održava magnetsko polje planeta. To polje nije statičan omotač oko Zemlje. Ono se sporo mijenja, slabi, jača i pomiče, ovisno o tome kako se kreće materijal duboko u unutrašnjosti planeta.
Znanstvenici su desetljećima iz promjena u magnetskom polju zaključivali da je tok u vanjskoj jezgri u velikim razmjerima uglavnom bio usmjeren prema zapadu. Nova analiza pokazuje drukčiju sliku za područje ispod ekvatorskog Pacifika.
Prema radu Frederika Dahla Madsena i suradnika, široko područje tekućine bogate željezom ondje je oko 2010. prešlo iz slabog zapadnog toka u snažan istočni tok. Takva promjena dovodi u pitanje sliku vanjske jezgre kao sustava u kojem veliki tokovi ostaju razmjerno stabilni tijekom više desetljeća.
Razlog promjene zasad nije poznat. Jedna od glavnih nepoznanica glasi: je li riječ o kratkotrajnom poremećaju, dijelu ponavljajućeg ciklusa ili prijelazu u novo stanje cirkulacije u vanjskoj jezgri.
Sateliti su izmjerili tragove procesa koji se ne može izravno vidjeti
Do Zemljine vanjske jezgre ne može se doći bušenjem ni izravnim mjerenjem. Ona se istražuje posredno, ponajprije preko magnetskog polja. Sitne promjene u tom polju nose tragove kretanja tekućeg metala duboko ispod površine.
U novoj studiji istraživači su analizirali zemaljska opažanja i satelitske podatke prikupljene od 1997. do 2025. godine. U radu su korišteni podaci misija Swarm i CryoSat Europske svemirske agencije, njemačke misije CHAMP te danske misije Ørsted.
Posebno važnu ulogu ima Swarm, skup od tri satelita lansirana 2013. godine. Oni nose vrlo osjetljive magnetometre i mjere Zemljino magnetsko polje s velikom preciznošću. Takva mjerenja pomažu razdvojiti signale koji dolaze iz jezgre od onih koji nastaju u kori, oceanima, ionosferi i magnetosferi.
Iako je Swarm lansiran nakon same promjene smjera 2010. godine, njegova kasnija mjerenja omogućila su istraživačima da prate kako se sustav ponašao nakon preokreta. ESA navodi da su upravo dugotrajna globalna mjerenja ključna za razumijevanje promjena u geodinamu gotovo u stvarnom vremenu.
Poremećaj je možda već počeo slabjeti
Model korišten u istraživanju pokazuje da je snažan istočni tok ispod Pacifika nakon 2020. počeo slabjeti. To je važan detalj jer upućuje na mogućnost da promjena iz 2010. nije novo trajno stanje, nego privremena oscilacija u dubokoj unutrašnjosti Zemlje ili dio duljeg prirodnog ciklusa.
Autori pritom ističu još jednu zanimljivu podudarnost. Jačanje istočnog toka ispod Pacifika vremenski se poklapa s promjenama u ponašanju unutarnje jezgre, kako se zaključuje iz geodezije i seizmologije. Madsen i suradnici zato pretpostavljaju da bi promjene u dubljoj unutrašnjosti planeta mogle biti povezane s promjenama toka u vanjskoj jezgri.
To ne znači da je veza dokazana. Zemljina jezgra i dalje je jedno od najteže dostupnih područja za znanost. No nova analiza pokazuje da se u njoj događaju brže i izrazitije regionalne promjene nego što se donedavno očekivalo.
Magnetsko polje ovisi o nemirnoj unutrašnjosti planeta
Ovakvi procesi ne predstavljaju opasnost za ljude, klimu ili svakodnevni život na površini. No važni su za razumijevanje sustava koji štiti Zemlju. Gibanje tekućeg metala u vanjskoj jezgri stvara magnetsko polje planeta, a ono odbija dio nabijenih čestica koje dolaze sa Sunca. Bez tog štita Zemljina atmosfera i tehnološka infrastruktura bile bi izloženije utjecaju svemirskog vremena.
Magnetsko polje važno je za navigaciju, rad satelita, svemirske letjelice i modele okoliša oko Zemlje. Ako se tokovi u vanjskoj jezgri mogu promijeniti u razmaku od samo desetak godina, tada i modeli magnetskog polja moraju bolje pratiti ono što se događa duboko ispod površine.
Zasad je ključno pitanje kako će se tok u vanjskoj jezgri ispod Pacifika mijenjati u idućim godinama. Ako se istočni tok nastavi slabiti, promjena iz 2010. mogla bi se pokazati kao privremena oscilacija ili dio duljeg prirodnog ciklusa. Ako se stabilizira ili ponovno pojača, istraživači će morati objasniti zašto se jedan od najdubljih pokreta u Zemlji promijenio tako brzo.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
Izvori i publikacija
Frederik Dahl Madsen et al, Principal component analysis of the 2010 reversal of core-surface flow beneath the Pacific Ocean
DOI: 10.46298/jsedi.17268
Časopis / izvor: Journal of Studies of Earth's Deep Interior
