Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Từ trường của Trái đất trải qua những bất thường khó lường, nhanh chóng và dữ dội, được gọi là giật địa từ. Các cơ chế đằng sau hiện tượng này vẫn còn là một bí ẩn cho đến khi nghiên cứu gần đây. Các nhà khoa học hiện đã tạo ra một mô hình máy tính cho những cú giật địa từ này và đưa ra lời giải thích cho sự xuất hiện của chúng.
Được mô tả ban đầu vào năm 1978, các cú giật địa từ là những sự kiện không thể đoán trước, đột ngột đẩy nhanh quá trình phát triển của từ trường Trái đất và dự đoán sai lệch về hành vi của nó trên quy mô nhiều năm. Từ trường của chúng ta ảnh hưởng đến nhiều hoạt động của con người, từ thiết lập hướng trong điện thoại thông minh đến việc bay các vệ tinh tầm thấp. Do đó, điều cần thiết là phải dự đoán chính xác sự tiến hóa của nó. Tuy nhiên, các cú giật địa từ đã gây ra một vấn đề cho các nhà địa vật lý trong hơn bốn mươi năm.
Từ trường của Trái đất được tạo ra bởi sự lưu thông của vật chất trong lõi kim loại của nó, thông qua năng lượng được giải phóng khi lõi này nguội đi. Các nhà nghiên cứu biết về hai loại chuyển động gây ra hai loại biến đổi trong từ trường: đó là những chuyển động do chuyển động đối lưu chậm, có thể đo được trên thang đo của một thế kỷ và những loại phát sinh từ sóng thủy điện “nhanh”, có thể được phát hiện trên quy mô của một vài năm. Họ nghi ngờ rằng cái sau đóng vai trò trong các cú giật, nhưng sự tương tác của các sóng này với sự đối lưu chậm, cùng với cơ chế lan truyền và khuếch đại của chúng, vẫn chưa được tiết lộ.
Để giải quyết bí ẩn này, Julien Aubert từ l’Institut de Physique du global de Paris (CNRS / IPGP / IGN / Université de Paris) đã phát triển, với một đồng nghiệp của Đại học Kỹ thuật Đan Mạch (DTU), một mô phỏng máy tính rất gần với điều kiện vật lý của cốt lõi của chúng tôi. Việc mô phỏng đòi hỏi tương đương với 4 triệu giờ tính toán và được thực hiện nhờ các siêu máy tính của GENCI.
Các nhà nghiên cứu sau đó đã có thể tái tạo sự kế tiếp của các sự kiện dẫn đến các cú giật địa từ, phát sinh trong mô phỏng từ sóng thủy điện phát ra trong lõi bên trong. Những sóng này được tập trung và khuếch đại khi chúng tiếp cận bề mặt của lõi, gây ra nhiễu loạn từ tính có thể so sánh được bằng mọi cách đối với các cú giật được quan sát.
Sự tái tạo kỹ thuật số và sự hiểu biết về những cú giật này mở đường cho những dự đoán tốt hơn về từ trường của Trái đất. Xác định nguyên nhân của các biến thể từ trường cũng có thể giúp các nhà địa vật lý nghiên cứu các tính chất vật lý của lõi và lớp phủ bên trong của Trái đất.
Dự án nghiên cứu này được tài trợ bởi Fondation Simone et Cino Del Duca của Việnutut France, nơi hỗ trợ nghiên cứu cơ bản về Khoa học Trái đất thông qua một trong những khoản tài trợ khoa học.
Nguồn tin tức:
Tài liệu được cung cấp bởi CNRS . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :