Новий статистичний аналіз показує, що в історії Землі могли залишитися «приховані» геомагнітні інверсії — періоди, коли магнітні полюси мінялися місцями, але ці події не зафіксовані в геологічному літописі.
Міжнародна група дослідників під керівництвом National Institute of Polar Research застосувала вдосконалений статистичний підхід для повторного аналізу глобальної шкали геомагнітної полярності (GPTS2020). Результати опубліковані в журналі Geophysical Research Letters і свідчать, що деякі короткочасні зміни магнітного поля могли залишитися непоміченими через обмежену часову роздільну здатність геологічних даних.
Магнітне поле Землі не є сталим: упродовж геологічної історії воно багаторазово змінювало полярність, коли північний і південний магнітні полюси мінялися місцями. Ці події реконструюють за допомогою палеомагнітних сигналів, збережених у вулканічних породах, морських відкладах і магнітних аномаліях океанічної кори. Сукупність таких даних формує геомагнітну шкалу часу, яка використовується для датування порід, реконструкції руху літосферних плит і визначення віку викопних решток.
Щоб перевірити, чи є ця шкала повною, дослідники використали метод адаптивної оцінки щільності ядра (Adaptive Kernel Density Estimation, AKDE). Цей статистичний інструмент дозволяє оцінювати «щільність подій» у часових рядах — тобто визначати, коли інверсії відбувалися частіше, а коли рідше, навіть якщо самі дані розподілені нерівномірно.
Модель із підвищеною часовою роздільною здатністю показала чотири виразні «провали» в частоті інверсій після так званого крейдяного нормального суперхрону — тривалого інтервалу між ~121 і 83 млн років тому, коли магнітне поле залишалося стабільним і не змінювало полярності. Такі провали можуть означати не реальну відсутність інверсій, а те, що деякі з них були занадто короткими або слабко зафіксованими, щоб потрапити до геологічного запису.
Додатковим аргументом стала перевірка моделі після включення нещодавно описаної інверсії Ліма–Лімо (~31 млн років тому), ідентифікованої за палеомагнітними дослідженнями ефіопських базальтів. Після цього коливання частоти стали більш плавними, що краще відповідає фізичним моделям роботи геодинамо — механізму генерації магнітного поля в рідкому зовнішньому ядрі Землі.
Чисельні моделі показують, що частота інверсій залежить від теплового потоку на межі ядра й мантії. Мантійна конвекція та повільні перебудови внутрішньої структури планети можуть змінювати цей потік упродовж десятків і сотень мільйонів років, поступово впливаючи на стабільність магнітного поля.
Отже, геомагнітна історія Землі може бути детальнішою, ніж вважалося: деякі інверсії залишилися «схованими» в інтервалах, які тепер визначені як пріоритетні для нових палеомагнітних досліджень. Уточнення цих подій допоможе точніше датувати геологічні процеси, відновити рух континентів і краще зрозуміти довготривалу еволюцію надр планети.