Луна, вероятно, играет ключевую роль в поддержании магнитного поля Земли

Магнитное поле Земли постоянно защищает нас от заряженных частиц и излучения Солнца. Этот щит генерируется геодинамо — быстрым движением огромных масс жидкого железного сплава во внешнем ядре. Классическая модель требовала, чтобы для поддержания этого поля до наших дней ядро Земли остыло примерно на 3000° C за последние 4,3 миллиарда лет. Однако исследователи из Национального центра научных исследований (CNRS) и Университета Блеза Паскаля предполагают, что его температура упала лишь на 300° C. Считается, что ранее упускавшееся из виду влияние Луны компенсировало эту разницу и поддерживало активность геодинамо. Их работа опубликована 30 марта 2016 года в журнале Earth and Planetary Science Letters.

Классическая модель формирования магнитного поля создавала серьёзный парадокс. Для работы геодинамо Земля должна была быть полностью расплавленной 4 миллиарда лет назад, а её ядро — медленно остывать с примерно 6800° C до 3800° C сегодня. Однако современное моделирование ранней термической эволюции планеты и геохимические исследования древнейших карбонатитов и базальтов не подтверждают такого охлаждения. Поскольку столь высокие температуры исключены, учёные предлагают в своей работе другой источник энергии.

Земля имеет слегка сплюснутую форму и вращается вокруг наклонной оси, которая колеблется. Её мантия упруго деформируется под действием приливных сил, вызванных Луной. Исследователи показывают, что этот эффект может непрерывно стимулировать движение жидкого железного сплава во внешнем ядре и, в свою очередь, генерировать магнитное поле. Земля непрерывно получает 3700 миллиардов ватт мощности за счёт передачи гравитационной и вращательной энергии системы Земля-Луна-Солнце, и, по оценкам, более 1000 миллиардов ватт доступно для создания такого движения во внешнем ядре. Этой энергии достаточно для генерации магнитного поля, что вместе с влиянием Луны разрешает главный парадокс классической теории. Эффект гравитационных сил на магнитное поле уже хорошо задокументирован для двух лун Юпитера, Ио и Европы, и для ряда экзопланет.

Поскольку ни вращение Земли вокруг оси, ни направление её оси, ни орбита Луны не являются идеально регулярными, их совокупное влияние на движение в ядре нестабильно и может вызывать флуктуации в геодинамо. Этот процесс может объяснять определённые тепловые импульсы во внешнем ядре и на его границе с мантией Земли.

Со временем это могло приводить к пикам плавления в глубокой мантии и, возможно, к крупным вулканическим событиям на поверхности. Новая модель показывает, что влияние Луны на Землю выходит далеко за рамки простого вызывания приливов.