Учений пояснив парадокс магнітного поля Землі

Магнітне поле Землі на ранніх етапах її існування забезпечується кристалізацією мінеральної речовини.

Вчений з Токійського технологічного інституту Кі Хіросі припустив, що за наявність у Землі магнітного поля на ранніх етапах її існування несе відповідальність кристалізація діоксиду кремнію, повідомляє Nature.

Про свою версію він заявив на конференції геофізиків American Geophysical Union meeting, що проходить у Сан-Франциско з 14 по 18 грудня.

Теорія Хіросі пояснює так званий "новий парадокс ядра", відомий у науковому світі з 2012 року.

"Новий парадокс ядра" полягає в наступному: Земля має магнітне поле, чиєму існуванню, за нинішніми уявленнями, зобов'язана конвективним процесам у зовнішньому (рідкому) ядрі. Тепло, що виділяється внаслідок ядерних реакцій у внутрішньому (твердому) ядрі, змушує рідку речовину зовнішнього ядра переміщатися, що запускає процес планетарного динамо і генерує магнітне поле.

Відомо, що тверде ядро ​​(а отже, і можливість протікання ядерних реакцій, необхідних для конвекції тепла) утворилося близько 1,5 мільярда років тому. При цьому є дані про існування магнітного поля 3,4 мільярда років тому (дані засновані на поляризації кристалів мінералів).

Астрофізики назвали час зникнення Землі

Деякі вчені вважають, що поясненням парадоксу може слугувати велика тепловіддача ядра і менша мантії (у такому разі конвекція тепла можлива ще до утворення твердого ядра), проте навіть змінені значення теплопровідності не пояснюють парадокс повністю.

Тепер Кі Хіросі пропонує своє вирішення геофізичної загадки. Протягом декількох років він проводить випробування, що моделюють умови всередині ядра Землі. Вчений створює проби з різним вмістом заліза, кремнію і кисню, потім стискає їх за допомогою алмазних поршнів і нагріває лазером до 4 тисяч градусів за Цельсієм.

За його словами, під час багаторазових експериментів кремній і кисень разом кристалізуються в діоксид кремнію. При цьому залишковий розчин починає перемішуватися, і рідка речовина змодельованого ядра починає рухатися, і цього руху достатню для "запуску" магнітного динамо.

Гіпотезу про те, що магнітне поле Землі на ранніх етапах її існування забезпечується кристалізацією мінеральної речовини також висловлює геофізик Каліфорнійського технологічного інституту Девід Стівенсон. Правда, на його думку, цим мінералом є оксид магнію.

Магнітне поле простягається до висоти близько 100 тисяч кілометрів і оберігає Землю від сонячного вітру - потоку іонізованих частинок з сонячної корони, тим самим забезпечуючи захист усього біологічного життя.

Раніше вчені заявляли, що магнітне поле Землі втрачає свою силу вже понад тисячоліття, а не тільки в останні роки, як вважалося раніше. Крім того, вони знайшли центр перевороту полюсів.

Вчені також з'ясували, що тектонічні плити Землі утворилися через фонтан розплавленої мантії, який пробився до поверхні планети, розколовши земну кору на частини.

Крім того, вчені знайшли центр "перевороту" магнітного поля Землі. Також учені здійснили нове дослідження, внаслідок якого встановили, що вік магнітного поля Землі становить близько 4,2 мільярда років.

За матеріалами: N+1