Хто розігріває земне ядро
Вчені склали нову модель процесів, що відбуваються в земному ядрі. Вона виникає певна розбіжність з традиційною, згідно з якою ядро поступово остигає. Дослідники з'ясували, що воно подекуди, навпаки, нагрівається, оскільки його взаємодія з корою і мантією більш активно. Як це може позначатися на мешканців поверхні Землі?
Треба зауважити, що знаходиться в центрі нашої планети субстанція, яка називається ядром - річ вельми загадкова. А все тому, що, як ви розумієте, до сих пір не один вчений не тримав в руках навіть самий крихітний зразок ядерного речовини. При сучасних технологіях добути його не представляється можливим, адже ядро залягає на глибині 2900 км від поверхні, а максимальна глибина, на яку вченим вдалося пробурити кору нашої планети - 12 км. 290 метрів (така глибина нафтова свердловина Maersk Oil BD-04A, що знаходиться в нафтовому басейні Аль-Шахін на території Катару).
Тому до цих пір наші знання про те, що знаходиться в самому серці Землі, дуже приблизні. Передбачається, що ядро складається з залізонікелевого сплаву з домішкою інших елементів, родинних залозу. Середній радіус сфери ядра складає приблизно 3,5 тис. Км (що приблизно в два рази більше Місяця), а його маса - близько 1,932 × 1024 кг. При цьому ядро розділяється на тверде внутрішнє, радіусом близько 1300 км, і рідке зовнішнє, чий радіус приблизно 2200 км, між якими, як вважають деякі вчені, існує перехідна зона.
Крім того, ядро вважається, що ядро породжує магнітне поле землі Землі, значення якого для життя нашої планети (і життя на ній) важко переоцінити. «Природа магнітосфери Землі залишається загадкою. Ми не можемо відправитися до центру Землі і отримати зразки звідти. Нам залишається покладатися лише на непрямі вимірювання, проведені у поверхні, і на теоретичні моделі, здатні розкрити те, що відбувається в ядрі »- говорить один з учених, що займаються дослідженням процесів, що відбуваються в ядрі і біля нього, геофізик Йон Маунд з Лідського університету (Великобританія).
Нещодавно саме група Маунд, проаналізувавши деякі дані останніх років, представила дуже цікаву модель сучасного стану ядра. Традиційно вважалося, що, виникнувши приблизно 4,5 мільярда років тому земне ядро спочатку було розпеченим, а потім почало повільно остигати (цей процес триває і донині). Тепло, яке виділяється при цьому «замерзанні» ядра, піднімається через мантію аж до кори в ході конвекції - логічно припустити, що більш тепле, і, відповідно, менш щільна речовина мантії піднімається до поверхні, а більш холодне і важке опускається до ядра. Саме ці потоки в поєднанні з обертанням самої планети, вважається, і підживлює роботу «внутрішнього динамо» Землі, що створює її магнітне поле.
Однак Маунд і його колеги прийшли до висновку, що не все так просто. Згідно їх моделі, в ядрі може йти і зворотний процес, що приводить не тільки до його охолодженню, а й до нагрівання і навіть підплавлення цієї субстанції. У своїй роботі вони врахували як характеристики процесу конвекції, так і останні сейсмічні дані. В результаті склалася вельми цікава картина - відповідно до моделі Маунд, протягом тепла на кордоні ядра і мантії може приймати дуже різний характер, що залежить від структури вищого мантійного шару. У деяких областях Землі, де цей шар і так перегрітий, це призводить до того, що теплова енергія немов би «відбивається» від мантії і прямує назад до ядра, в результаті подплавляя його.
Зокрема, в такому сейсмічно активному регіоні, як Тихоокеанське вогняне коло (починається від півострова Камчатка, далі йде через Курильські, Японські, Філіппінські острови, до Нової Гвінеї, Соломонових острова, Нової Зеландії, північний захід Антарктиди, островам Вогняної Землі, і повертаючись через Анди, Кордильєри і Алеутські острови знову на Камчатку.), де океанічна кора занурюється в мантію, товстий шар твердих літосферних плит забирає від мантії тепло і остуджує її. В результаті остившая мантія починає витягувати тепло з самого ядра. Тому та частина, що перебувати під вищеописаним регіоном в даний час продовжує остигати.
А ось під великими регіонами Африки і центрального Тихого океану спостерігається зовсім інша картина. Там температура мантії значно вище, оскільки лежить над нею земна кора не забирає, а навпаки, віддає їй тепло. В результаті мантія, працюючи як гігантський утеплювач, викликає відображення йде від ядра інфрачервоного випромінювання (оскільки, згідно Другому початку термодинаміки, тепло може йти лише від більш нагрітого до менш нагрітого тіла, але ніколи навпаки), що викликає розігрів і подальше Підплавлення центрального шару Землі .
Отже, виходить, що взаємодія ядра і мантії набагато складніші, ніж ті, які описує традиційна модель. Але ж зміна температури ядра і його щільності обов'язково повинно позначатися на стані магнітного поля. Можливо, деякі до цих пір незрозумілі обурення, що відбуваються в магнітосфері нашої планети (так звані геомагнітні бурі) якраз пов'язані з нерівномірністю охолодження ядра? Можливо також, що ядерно-мантійні взаємодії можуть більш активно впливати на глобальні процеси, на кшталт кліматичних змін, що відбуваються на поверхні нашої планети.
No related links found