Магнитният северен полюс продължава да се движи от Канада към архипелага Северна Земля със скорост 55 километра годишно. Учените предполагат: смяна на полюсите се подготвя поради вълнения в течната част от ядрото на планетата, недостъпна за директни наблюдения. Трудно е да се разбере какво точно се случва там, но има много хипотези.
Мисия към "железния свят"
През 2022 г. НАСА ще изпрати устройството на астероида Психея, разположен между Марс и Юпитер. Нарича се Железният свят. Чрез отразяването на лъчите от повърхността, от това колко бързо се загрява и охлажда, учените разбраха, че това е, ако не напълно, то предимно метал. Възможно е именно от там да пристигат железни метеорити към нас. Това се случва много рядко, общо не са известни повече от двеста такива събития. Предполага се, че Психеята е ядрото на земната планета, която е загубила външните си черупки. Заедно със Земята и Венера тази планета се образува близо до Слънцето, но тогава нещо се случи. Може би катастрофа, или може би всичко е виновно за многократното затопляне на планетарните земи - бучки материя, от която се формират планети. Учените със сигурност искат да влязат в "железния свят",и то не само в името на геоложкото проучване на находищата в интерес на нашите потомци. На първо място - да проучи внимателно аналога на земното ядро.
Защо е основното желязо
Ядрото на Земята е интересен обект. Съставът и температурата му се отразяват в горните слоеве и атмосферата. Ядрото е източникът на магнитното поле, благодарение на което е възникнал животът. Има и ключът към тайната на формирането на земните планети. Вътрешността на Земята се изследва с помощта на сеизмични вълни и моделиране. Грубо казано, планетата се състои от горна обвивка - кора, мантия и ядро. Фактът, че сърцевината е желязо, се доказва от няколко факта. Земята има собствено магнитно поле, подобно на дипола се вкарва по оста на въртене. Мантията не може да генерира такова поле; тя пренася електрически ток твърде слабо. Според модела на geodynamo, само проводима течност е способна на това. Това означава, че част от сърцевината е течна. Желязото е един от най-изобилните елементи в Слънчевата система. Това се потвърждава от изобилието му от метеорити. Еластичните S-вълни не преминават във външната част на сърцевината, т.е.тогава е течен. Вътрешната част на сърцевината с радиус около 1221 километра слабо разпространява S-вълни - съответно тя е или твърда, или в състояние, което симулира твърдост. Границата между двата слоя в ядрото е доста отчетлива, както е в случая между сърцевината и долната мантия. Смята се, че сърцевината е желязо, с малки примеси на никел (както е посочено от състава на железните метеорити), силиций, сулфиди и кислород. Няколко особености на разпространението на сеизмичната вълна предполагат, че вътрешното твърдо ядро се върти малко по-бързо от мантията и кора, при около 0,15 градуса годишно. Кога и как се е образувало земното ядро? Какво е съотношението на химичните елементи в него? Защо не е хомогенна? Каква е температурата там? Къде е източникът на енергия? И най-важното, защо ядрото дори се е образувало вътре в планетата? Има много хипотези за всеки от тези и много други въпроси.течен е. Вътрешната част на сърцевината с радиус около 1221 километра слабо разпространява S-вълни - съответно тя е или твърда, или в състояние, което симулира твърдост. Границата между двата слоя в ядрото е доста отчетлива, както е в случая между сърцевината и долната мантия. Смята се, че сърцевината е желязо, с малки примеси на никел (както е посочено от състава на железните метеорити), силиций, сулфиди и кислород. Няколко особености на разпространението на сеизмичната вълна предполагат, че вътрешното твърдо ядро се върти малко по-бързо от мантията и кора, при около 0,15 градуса годишно. Кога и как се е образувало земното ядро? Какво е съотношението на химичните елементи в него? Защо не е хомогенна? Каква е температурата там? Къде е източникът на енергия? И най-важното, защо ядрото дори се е образувало вътре в планетата? Има много хипотези за всеки от тези и много други въпроси.течен е. Вътрешната част на сърцевината с радиус около 1221 километра слабо разпространява S-вълни - съответно тя е или твърда, или в състояние, което симулира твърдост. Границата между двата слоя в ядрото е доста отчетлива, както е в случая между сърцевината и долната мантия. Смята се, че сърцевината е желязо, с малки примеси на никел (както е посочено от състава на железните метеорити), силиций, сулфиди и кислород. Няколко особености на разпространението на сеизмичната вълна предполагат, че вътрешното твърдо ядро се върти малко по-бързо от мантията и кора, при около 0,15 градуса годишно. Кога и как се е образувало земното ядро? Какво е съотношението на химичните елементи в него? Защо не е хомогенна? Каква е температурата там? Къде е източникът на енергия? И най-важното, защо ядрото дори се е образувало вътре в планетата? Има много хипотези за всеки от тези и много други въпроси. Вътрешната част на сърцевината с радиус около 1221 километра слабо разпространява S-вълни - съответно тя е или твърда, или в състояние, което симулира твърдост. Границата между двата слоя в ядрото е доста отчетлива, както е в случая между сърцевината и долната мантия. Смята се, че сърцевината е желязо, с малки примеси на никел (както е посочено от състава на железните метеорити), силиций, сулфиди и кислород. Няколко особености на разпространението на сеизмичната вълна предполагат, че вътрешното твърдо ядро се върти малко по-бързо от мантията и кора, при около 0,15 градуса годишно. Кога и как се е образувало земното ядро? Какво е съотношението на химичните елементи в него? Защо не е хомогенна? Каква е температурата там? Къде е източникът на енергия? И най-важното, защо ядрото дори се е образувало вътре в планетата? Има много хипотези за всеки от тези и много други въпроси. Вътрешната част на сърцевината с радиус около 1221 километра слабо разпространява S-вълни - съответно тя е или твърда, или в състояние, което симулира твърдост. Границата между двата слоя в ядрото е доста отчетлива, както е в случая между сърцевината и долната мантия. Смята се, че сърцевината е желязо, с малки примеси на никел (както е посочено от състава на железните метеорити), силиций, сулфиди и кислород. Няколко особености на разпространението на сеизмичната вълна предполагат, че вътрешното твърдо ядро се върти малко по-бързо от мантията и кора, при около 0,15 градуса годишно. Кога и как се е образувало земното ядро? Какво е съотношението на химичните елементи в него? Защо не е хомогенна? Каква е температурата там? Къде е източникът на енергия? И най-важното, защо ядрото дори се е образувало вътре в планетата? Има много хипотези за всеки от тези и много други въпроси.
Кой от близнаците има късмет
Венера се счита за близнак на Земята - тя е само малко по-малка по маса и размер. Но настоящите условия на повърхността му са напълно различни. Земята има собствено магнитно поле, атмосфера и биосфера. Венера в този списък има само токсична атмосфера с облаци от сярна киселина. В геоложкото минало няма следи от магнитно поле, въпреки че те биха могли да изчезнат. Вероятно всичко е свързано с произхода на близнаците. Венера и Земята са се образували в една част от мъглявината газ и прах, заобикаляща Слънцето. Ембрионите на планетите се разширяват, привличайки все повече и повече материал за себе си. Когато масата стана критична, започна отоплението и топенето. Веществото беше разделено на фракции: тежки елементи се настаниха вътре, белите дробове се издигнаха нагоре. Учени от Германия, Япония и Франция смятат, че стратификацията на тела като Земята е равномерна и стабилна, всеки слой е хомогенен. За да може ядрото да се окаже двуслойно и нехомогенно, някъде към края на процеса планетата трябваше да изпита много силно въздействие от друго масивно тяло. Част от "извънземното" вещество остана в недрата на Земята, част беше избита в орбита, където след това се формира Луната. От удара вътрешността на планетата беше смесена и това доведе до частичното топене на ядрото. Но еволюцията на Венера премина гладко, без космическа спешност. Стратификацията завършва безопасно с образуването на твърдо желязно ядро, неспособно да генерира магнитно поле. Има и друга хипотеза: спонтанна кристализация на стопена на желязо. За това обаче трябва да се охлади до хиляда келвина, което е невъзможно. Това означава, че ядрата на кристализация са проникнали отвън, заключиха учените от САЩ. Например от долната мантия. Това са големи парчета железни десетки и стотици метри. Откъде идват, има голям въпрос. Един от отговорите се крие на повърхността на Земята под формата на древни железни кварцити. Може би преди повече от три милиарда години тези скали са образували дъното на океаните. Поради движението на плочите той се потопи в мантията и оттам в сърцевината.
Преди повече от четири милиарда години Земята се сблъска с масивно космическо тяло. В резултат на удара образуващото се ядро се смесва, в него се освобождава течна външна част и това води до появата на магнитно поле. Ударът изби част от веществото на Земята, от което Луната е възникнала / Илюстрация от РИА Новости. Алина Полянина, НАСА.
Промоционално видео:
Изработка на магнитен щит
Съотношението на радиоактивните изотопи на оловото показва възрастта на ядрото: около четири и половина милиарда години. Кога възникна магнитното поле е неизвестно. Следите му вече са открити в най-старите скали на Земята, на възраст 3,5 милиарда години.
В съответствие с модела на геодинамото, магнитното поле на Земята изисква проводяща течност, чието въртене се придружава от смесване.
Проблемът е, че магнитното поле на бързо въртящи се течности умира рано или късно. Съдейки по геоложките данни, интензитетът на магнитното поле на Земята не се променя през видимия за нас интервал от време. Трябва да има някакъв постоянен мощен източник на енергия.
За тази роля има двама кандидати. Топлинна конвекция, възможна, ако вътрешната сърцевина е по-гореща от външната, и композиционната конвекция, тоест движението на елементи от една част към друга. Това означава, че твърдата част на ядрото е уголемена. Но не бива да се страхувате от пълно втвърдяване. Това ще отнеме повече от един милиард години.
Татяна Пичугина
