Моделювання показало, що під час попередніх геологічних епох у мантії, частина якої була тоді ще рідкою, йшли інтенсивні конвективні потоки. У сукупності з попередніми дослідженнями, що вказують на високу електропровідність силікатних розплавів при високому тиску, це говорить про те, що за стародавнє магнітне поле Землі могла відповідати її мантія. Це йде в розріз з панівним уявленням, згідно з яким тільки потоки рідкого металу в ядрі виробляють магнітне поле Землі і землеподібних планет. Стаття опублікована в журналі
Надра Землі складаються з трьох шарів - металевого ядра, твердої кам'яної мантії і тонкої кори. Ядро, в свою чергу, ділиться на тверде внутрішнє і рідке зовнішнє, і саме потоки, що виникають через теплообміну твердої і рідкої частини продукують магнітне поле.
Проблема в тому, що тверде внутрішнє ядро утворилося не раніше, ніж 1,5 мільярда років тому, в той час як недавні дослідження показують, що магнітне поле існувало вже 4,2 мільярда років тому. Це називають Новим парадоксом ядра, який раніше вже намагався пояснити вчений з Японії.
Дослідження Ніколаса Бланка (Nicolas A.Blanc) з Інституту геофізики і фізики планет узагальнює низку нещодавно опублікованих ідей і за допомогою моделювання підтверджує можливість генерації магнітного поля не ядром, а мантією. Довгий час вчені не розглядали таку можливість, оскільки виходили з того, що мантія застигла майже відразу після утворення Землі, і тільки в 2007 році французькі дослідники припустили, що нижня третина мантії довгий час являла собою базальтовий океан.
Але залишалися інші перешкоди для прийняття теорії базальтового динамо. Для його запуску рідина повинна бути провідною, а в нормальних умовах кремнієві породи практично не проводять струм. У лабораторних умовах відтворити екстремальні температуру і тиск земних надр неможливий, тому в 2017 році вчені з використанням квантових пристроїв вирахували електропровідність діоксиду кремнію, і вона виявилося достатньою для динамо-ефекту.
Нарешті, для вироблення магнітного поля потоки повинні бути дуже потужними, для чого потрібен інтенсивний теплообмін. Кристалізація і плавлення є ефективними способами передавати тепло. Саме через це кубик льоду охолоджує напій сильніше, ніж камінь або залізо, що лежали в тому ж морозильнику. Всередині ж земного базальтового океану кристалізується сам базальт, передаючи своє тепло з центру назовні. Для кількісного дослідження цього процесу група Ніколаса Бланка побудувала термо-хіміко-динамічну модель земних надр. За їх розрахунками, тепловий потік потужністю в пару десятків терават крізь мантію дійсно був здатний запустити конвективні потоки рідких порід, а отже - створити магнітне поле.
Глибини Землі недоступні для прямого спостереження, і в їх дослідженні доводиться спиратися на непрямі методи, в першу чергу, на поширення звукових хвиль. Вивчаючи їх, вчені змогли виявити підземні гори і виміряти швидкість росту ядра.