Магнитное поле Земли похоже на невидимый щит, который защищает нас от космической радиации. Но если присмотреться к его усреднённому за долгое время рисунку, можно заметить, что щит этот не идеально гладкий — на нём есть свои «швы» и «заплатки». Новое исследование с помощью компьютерных симуляций геодинамо показывает, что эти неровности возникают из-за двух главных сил, бушующих в жидком ядре планеты: тепловых потоков от мантии и химических процессов.

Авторы работы создали серию моделей, где меняли баланс между тепловой и химической энергией. Тепло от мантии, как выяснилось, действует подобно неровной грелке: там, где она прилегает плотнее, потоки в ядре сильнее, и это отпечатывается в виде вытянутых вдоль долготы магнитных аномалий. Химическая же энергия, связанная с ростом твёрдого внутреннего ядра, работает как мощный миксер, который перемешивает вещество и сглаживает эти продольные узоры, но при этом создаёт глубокие «воронки» ослабленного поля у полюсов.

Итог моделирования совпал с реальными наблюдениями: чтобы объяснить данные палеомагнитных измерений за тысячи лет, нужно учитывать и неоднородный нагрев от мантии, и химическое перемешивание. Одно без другого рисует неполную картину. Получается, что магнитный портрет Земли — это результат тонкого баланса между тепловым «художником» и химическим «скульптором».