To gigantiske, superhete fjellformasjoner ved bunnen av Jordens mantel ser ut til å styre hvordan planetens magnetfelt oppfører seg – og har gjort det i millioner av år. Funnene, publisert i Nature Geoscience, kaster nytt lys over prosessene dypt under føttene våre. Til tross for ekstrem teknologisk innsats er dette territorium vi knapt kan nå.

Hva forskerne fant

Et team ledet av University of Liverpool har avdekket magnetiske bevis for at to enorme, intenst varme fjellstrukturer på rundt 2 900 kilometers dyp påvirker strømningene i Jordens flytende ytre kjerne under dem. De ligger under Afrika og Stillehavet.

• Strukturene er kontinentstore og ekstremt varme.
• De er omgitt av en pol-til-pol-ring av kjøligere materiale.
• De har påvirket magnetfeltet i millioner av år.

Slik ble dypet undersøkt

Forskerne kombinerte paleomagnetiske data med avanserte datasimuleringer av geodynamoen – bevegelsen av flytende jern i den ytre kjernen som genererer magnetfeltet.

• Simuleringene krevde enorm datakraft, selv med tilgang til superdatamaskin.
• Studien rekonstruerte viktige trekk ved magnetfeltets oppførsel de siste 265 millioner år.

Hva betyr funnene for magnetfeltet?

Resultatene viser at den øvre grensen til den ytre kjernen ikke har en jevn temperatur. I stedet finner man skarpe termiske kontraster, med lokaliserte varme soner under de enorme fjellstrukturene.

• Noen deler av magnetfeltet har vært forbløffende stabile i hundrevis av millioner av år.
• Andre aspekter har endret seg dramatisk over tid.

«Disse funnene antyder at det er sterke temperaturkontraster i fjellmantelen like over kjernen, og at under de varmere områdene kan det flytende jernet i kjernen stagnere i stedet for å delta i den kraftige strømmen man ser under de kjøligere regionene.» – Professor Andy Biggin, University of Liverpool

Utfordrer en gammel antakelse

Oppdagelsen rokker ved forestillingen om at Jordens magnetfelt, gjennomsnittlig over lange perioder, oppfører seg som en perfekt stavmagnet justert med rotasjonsaksen.

«Våre funn er at dette kanskje ikke er helt sant,» bemerker Biggin.

Hvorfor dette angår mer enn magnetfeltet

Funnene har betydning utover selve feltet. Ifølge Biggin kan de kaste nytt lys over gamle kontinentale konfigurasjoner – som dannelsen og oppbruddet av Pangaea – og bidra til å avklare usikkerheter i gammelt klima, paleobiologi og dannelsen av naturressurser.

Hvem står bak studien?

Arbeidet er gjort av forskere ved DEEP-gruppen (Determining Earth Evolution using Palaeomagnetism) ved University of Liverpools School of Environmental Sciences, i samarbeid med University of Leeds. DEEP ble etablert i 2017 med finansiering fra Leverhulme Trust og Natural Environment Research Council (NERC).

Dette betyr det – kort oppsummert

To superhete, kontinentstore fjellkropper dypt i mantelen påvirker strømningene i den ytre kjernen og har dermed formet Jordens magnetfelt gjennom millioner av år. Studien i Nature Geoscience gir ny innsikt i temperaturkontraster ved kjernens grense og hvordan disse henger sammen med stabilitet og endring i magnetfeltet. Videre forskning vil søke å finjustere bildet av dypjordens dynamikk – og hva det betyr for jordens historie og naturressurser.

Kilder: Nature Geoscience, University of Liverpool, EurekAlert, ScienceDaily, Phys.org