Ученый объяснил парадокс магнитного поля Земли
Магнитное поле Земли на ранних этапах ее существования обеспечивается кристаллизацией минерального вещества.
Ученый из Токийского технологического института Ки Хироси предположил, что за наличие у Земли магнитного поля на ранних этапах ее существования несет ответственность кристаллизация диоксида кремния, сообщает Nature.
О своей версии он заявил на конференции геофизиков American Geophysical Union meeting, проходящей в Сан-Франциско с 14 по 18 декабря.
Теория Хироси объясняет так называемый "новый парадокс ядра", известный в научном мире с 2012 года.
"Новый парадокс ядра" заключается в следующем: Земля обладает магнитным полем, чье существование, по нынешним представлениям, обязано конвективным процессам во внешнем (жидком) ядре. Тепло, выделяющееся в результате ядерных реакций во внутреннем (твердом) ядре, заставляет жидкое вещество внешнего ядра перемещаться, что запускает процесс планетарного динамо и генерирует магнитное поле.
Известно, что твердое ядро (а следовательно и возможность протекания ядерных реакций, необходимых для конвекции тепла) образовалось около 1,5 миллиардов лет назад. При этом есть данные о существовании магнитного поля 3,4 миллиарда лет назад (данные основаны на поляризации кристаллов минералов).
Некоторые ученые полагают, что объяснением парадоксу может служить большая теплоотдача ядра и меньшая мантии (в таком случае конвекция тепла возможна еще до образования твердого ядра), однако даже измененные значения теплопроводности не объясняют парадокс полностью.
Теперь Ки Хироси предлагает свое решение геофизической загадки. В течение нескольких лет он проводит испытания, моделирующие условия внутри ядра Земли. Ученый создает пробы с разным содержанием железа, кремния и кислорода, затем сжимает их при помощи алмазных поршней и нагревает лазером до 4000 градусов Цельсия.
По его словам, в ходе многократных экспериментов кремний и кислород совместно кристаллизуются в диоксид кремния. При этом остаточный раствор начинает перемешиваться, и жидкое вещество смоделированного ядра приходит в движение, достаточное для "запуска" магнитного динамо.
Гипотезу о том, что магнитное поле Земли на ранних этапах ее существования обеспечивается кристаллизацией минерального вещества также высказывает геофизик Калифорнийского технологического института Дэвид Стивенсон. Правда, по его мнению, этим минералом является оксид магния.
Магнитное поле простирается до высоты около 100 000 километров и предохраняет Землю от солнечного ветра - потока ионизированных частиц из солнечной короны, тем самым обеспечивая защиту всей биологической жизни.
Ранее ученые заявляли, что магнитное поле Земли теряет свою силу уже более тысячелетия, а не только в последние годы, как считалось ранее. Кроме того, они нашли центр перевоорота полюсов.
Ученые также выяснили, что тектонические плиты Земли образовались из-за фонтана расплавленной мантии, который пробился к поверхности планеты, расколов земную кору на части.
Кроме того, ученые нашли центр "переворота" магнитного поля Земли. Также ученые провели новое исследование, в результате которого установили, что возраст магнитного поля Земли составляет около 4,2 миллиарда лет.
По материалам: N+1