Як і коли у Землі з’явилися залізне ядро і магнітне поле?

Встановлено, що зі швидкістю 55 км в рік північний магнітний полюс нашої планети з Канади зміщується до архіпелагу Північна Земля, і цей процес не зупиняється. Як вважають вчені, в рідкої частини земного ядра відбувається щось незвідане, що спричинить за собою через деякий час зміну полюсів.

Чому у залізне ядро Землі

Ядро Блакитної планети бачиться фахівцям ключем до розгадки багатьох космічних таємниць. Ядро є джерелом магнітного поля — найважливіший компонент виникнення життя. Воно ж дасть відповіді на питання про появу планет земної групи.

Які факти свідчать про те, що ядро Землі складається з заліза? По-перше, це магнітне поле, яке, наприклад, мантія створити не могла з-за занадто слабкою провідності електричного струму, але це може забезпечити провідна рідина. Висновок: деяка частина ядра знаходиться в рідкому стані, а залізо — один з найпоширеніших елементів в нашій зоряній системі, про що говорить його високий вміст в знайдених на Землі метеоритах.

Зовнішня частина ядра не пропускає пружні S-хвилі, що вказує на її рідку консистенцію, внутрішня ж, радіус якої дорівнює 1221 км, туго ці хвилі поширює — значить, вона тверда. Межа цих двох шарів визначається досить легко, точно так само, як кордон між ядром і нижньою мантією.

Крім заліза, як основної складової земного ядра, там присутні у невеликих частках ще нікель, кремній, сульфіди і кисень. А за деякими свідченнями проходження сейсмічних хвиль можна судити про те, що ядро має трохи більшу швидкість обертання, ніж у мантії і кори.

Досі фахівці так і не прийшли до єдиної думки з приводу ряду питань щодо ядра Землі: Коли і як утворилася? Яка там температура? Де джерело енергії? І чому воно взагалі утворилося всередині планети?

Порівняння еволюції Землі і Венери

Ці дві планети часто називають близнюками за майже ідентичних показників маси і розмірів. Але умови відрізняються кардинальним чином. Якщо Земля володіє магнітним полем, атмосферою і біосферою, але у Венери з цього списку є тільки забруднена атмосфера, заповнена хмарами з сірчаної кислоти. Чому такі розбіжності?

Земля і Венера — вихідці з однієї частини газопилової туманності, яка сформувалася навколо Сонця. Зародки планет почали притягувати до себе матеріал, швидко набираючи вагу, а потім пішли розігрів і плавлення. Речовина поділялось на фракції: осідали важкі елементи всередині, легкі кинулися нагору.

Дослідницька група з Німеччини, Японії і Франції вважає, що розшарування подібних Землі космічних об’єктів — процес, що відрізняється стабільністю і рівномірністю, і кожен з цих шарів виявляється в підсумку однорідним. А щоб воно стало двошаровим і неоднорідним, повинно було відбутися зіткнення з великим небесним тілом, одна частина речовини якого таким чином опинилася в надрах Землі, а інша відійшла на орбіту, ставши матеріалом для формування Місяця. В результаті потужного удару внутрішній склад нашої планети перемиксовался, що призвело до часткового плавлення ядра.

Що стосується Венери, то їй пощастило або не пощастило пройти свій еволюційний шлях без аналогічних космічних ДТП, тому розшарування її завершилося як і повинно було. З’явилося тверде залізне ядро, яке не здатне створити магнітне поле.

Але це лише одна з версій. Є й інша, що оповідає про несподівану кристалізації залізного розплаву. Але для цього потрібно охолодження до 1000 Кельвінів, що вважається вченими неможливою подією. Тому, констатували експерти, зародки кристалізації потрапили в ядро ззовні, і, як варіант, це могла бути нижня мантія. Мова йде про досить великих фрагментах заліза, але абсолютно незрозуміло, як вони там могли з’явитися.

Дати підказку можуть, можливо, стародавні залізисті кварцити, які знаходяться на поверхні Землі. Близько трьох мільярдів років тому саме ці породи сформували дно океанів, яке внаслідок руху плит провалилося в мантію, а потім і в ядро.

Формування магнітного поля Землі

Проаналізувавши співвідношення радіоактивних ізотопів свинцю, планетологи встановили, що вік земного ядра становить близько 4,5 млрд років. З визначенням віку магнітного поля вже не так все просто.

Як показує модель геодинамо, для існування магнітного поля потрібно провідна рідина з перемішуванням при обертанні. Але тут у гру вступає один момент: магнітне поле у швидко обертаються рідин все одно з часом згасає, а в Землі його інтенсивність не змінилася, судячи з геологічними даними. Все говорить на користь наявності якогось потужного джерела енергії, що підтримує магнітне поле активним так довго.

Це може бути або температурна конвенція, яка відбувається за умови того, що внутрішнє ядро гаряче зовнішнього, або композиційна конвекція — переміщення елементів з однієї частини в іншу, що означає поступове збільшення твердої частини ядра. Але для повного остигання потрібно не один мільярд років, так що боятися не потрібно.

Оставить ответ

Вы можете использовать эти HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>