Den magnetiska nordpolen fortsätter att röra sig från Kanada mot Severnaya Zemlya skärgård med en hastighet av 55 kilometer per år. Forskare föreslår: en polbyte förbereds på grund av oro i den flytande delen av planetens kärna, otillgänglig för direkta observationer. Det är svårt att förstå vad som exakt händer där, men det finns många hypoteser.
Uppdrag till "järnvärlden"
År 2022 kommer NASA att skicka enheten till asteroiden Psyche, som ligger mellan Mars och Jupiter. Det kallas järnvärlden. Genom reflektion av strålar från ytan, genom hur snabbt det värms upp och svalnar, insåg forskare att det, om inte helt, är mestadels metall. Det är möjligt att det är därifrån som järnmeteoriter flyger till oss. Detta händer mycket sällan, totalt är inte mer än två hundra sådana händelser kända. Det antas att Psyche är kärnan i den jordiska planeten, som har tappat sina yttre skal. Tillsammans med Jorden och Venus bildades denna planet nära solen, men då hände något. Kanske en katastrof, eller kanske det är allt som klandrar för upprepad uppvärmning av planetarier - klumpar av material från vilka planeter bildas. Forskare vill verkligen komma in i "järnvärlden",och inte bara för att geologisk undersöka avlagringar i våra efterkommandes intresse. Först av allt - att noggrant utforska den analoga jordens kärna.
Varför är kärnjärnet?
Jordens kärna är ett intressant objekt. Dess sammansättning och temperatur återspeglas i de överliggande skikten och atmosfären. Kärnan är källan till magnetfältet tack vare vilket liv uppstod. Det finns också nyckeln till hemligheten med bildandet av markplaneterna. Jordens inre undersöks med hjälp av seismiska vågor och modellering. Grovt sett består planeten av ett övre skal - jordskorpan, manteln och kärnan. Att kärnan är järn framgår av flera fakta. Jorden har sitt eget magnetfält, som en dipol sätts in längs rotationsaxeln. Manteln kan inte generera ett sådant fält, det leder en elektrisk ström för svagt. Enligt geodynamomodellen är det bara en ledande vätska som kan detta. Detta innebär att en del av kärnan är flytande. Järn är ett av de vanligaste elementen i solsystemet. Detta bekräftas av dess överflöd i meteoriter. Elastiska S-vågor passerar inte i den yttre delen av kärnan,då är det flytande. Den inre delen av kärnan med en radie på cirka 1221 kilometer sprider svagt S-vågor - följaktligen är den antingen fast eller i ett tillstånd som simulerar hårdhet. Gränsen mellan de två skikten i kärnan är ganska distinkt, liksom fallet mellan kärnan och den nedre manteln. Det tros att kärnan är järn med små föroreningar av nickel (vilket indikeras av sammansättningen av järnmeteoriter), kisel, sulfider och syre. Flera funktioner i den seismiska vågutbredningen antyder att den inre solida kärnan roterar något snabbare än manteln och skorpan, cirka 0,15 grader per år. När och hur bildades jordens kärna? Vad är förhållandet mellan kemiska element i den? Varför är det inte homogent? Vad är temperaturen där? Var är energikällan? Och viktigast av allt, varför bildades kärnan till och med inuti planeten? Det finns många hypoteser för var och en av dessa och många andra frågor.det är flytande. Den inre delen av kärnan med en radie på cirka 1221 kilometer sprider svagt S-vågor - följaktligen är den antingen fast eller i ett tillstånd som simulerar hårdhet. Gränsen mellan de två skikten i kärnan är ganska distinkt, liksom fallet mellan kärnan och den nedre manteln. Det tros att kärnan är järn med små föroreningar av nickel (vilket indikeras av sammansättningen av järnmeteoriter), kisel, sulfider och syre. Flera funktioner i den seismiska vågutbredningen antyder att den inre solida kärnan roterar något snabbare än manteln och skorpan, cirka 0,15 grader per år. När och hur bildades jordens kärna? Vad är förhållandet mellan kemiska element i den? Varför är det inte homogent? Vad är temperaturen där? Var är energikällan? Och viktigast av allt, varför bildades kärnan till och med inuti planeten? Det finns många hypoteser för var och en av dessa och många andra frågor.det är flytande. Den inre delen av kärnan med en radie på cirka 1221 kilometer sprider svagt S-vågor - följaktligen är den antingen fast eller i ett tillstånd som simulerar hårdhet. Gränsen mellan de två skikten i kärnan är ganska distinkt, liksom fallet mellan kärnan och den nedre manteln. Det tros att kärnan är järn med små föroreningar av nickel (vilket indikeras av sammansättningen av järnmeteoriter), kisel, sulfider och syre. Flera funktioner i den seismiska vågutbredningen antyder att den inre solida kärnan roterar något snabbare än manteln och skorpan, cirka 0,15 grader per år. När och hur bildades jordens kärna? Vad är förhållandet mellan kemiska element i den? Varför är det inte homogent? Vad är temperaturen där? Var är energikällan? Och viktigast av allt, varför bildades kärnan till och med inuti planeten? Det finns många hypoteser för var och en av dessa och många andra frågor. Den inre delen av kärnan med en radie på cirka 1221 kilometer sprider svagt S-vågor - följaktligen är den antingen fast eller i ett tillstånd som simulerar hårdhet. Gränsen mellan de två skikten i kärnan är ganska distinkt, liksom fallet mellan kärnan och den nedre manteln. Det tros att kärnan är järn med små föroreningar av nickel (vilket indikeras av sammansättningen av järnmeteoriter), kisel, sulfider och syre. Flera funktioner i den seismiska vågutbredningen antyder att den inre solida kärnan roterar något snabbare än manteln och skorpan, cirka 0,15 grader per år. När och hur bildades jordens kärna? Vad är förhållandet mellan kemiska element i den? Varför är det inte homogent? Vad är temperaturen där? Var är energikällan? Och viktigast av allt, varför bildades kärnan till och med inuti planeten? Det finns många hypoteser för var och en av dessa och många andra frågor. Den inre delen av kärnan med en radie på cirka 1221 kilometer sprider svagt S-vågor - följaktligen är den antingen fast eller i ett tillstånd som simulerar hårdhet. Gränsen mellan de två skikten i kärnan är ganska distinkt, liksom fallet mellan kärnan och den nedre manteln. Det tros att kärnan är järn med små föroreningar av nickel (vilket indikeras av sammansättningen av järnmeteoriter), kisel, sulfider och syre. Flera funktioner i den seismiska vågutbredningen antyder att den inre solida kärnan roterar något snabbare än manteln och skorpan, cirka 0,15 grader per år. När och hur bildades jordens kärna? Vad är förhållandet mellan kemiska element i den? Varför är det inte homogent? Vad är temperaturen där? Var är energikällan? Och viktigast av allt, varför bildades kärnan till och med inne på planeten? Det finns många hypoteser för var och en av dessa och många andra frågor.
Vilken av tvillingarna har tur
Venus betraktas som tvilling på jorden - den är bara något mindre i massa och storlek. Men de nuvarande förhållandena på ytan är helt annorlunda. Jorden har sitt eget magnetfält, atmosfär och biosfär. Venus på denna lista har bara en giftig atmosfär med svavelsyramoln. Det finns inga spår av ett magnetfält i det geologiska förflutna, även om de kunde ha försvunnit. Förmodligen handlar det om tvillingarnas ursprung. Venus och jorden bildades i en del av gas- och dammnebulan som omgav solen. Planeternas embryon expanderade och lockade mer och mer material till sig själva. När massan blev kritisk började uppvärmning och smältning. Ämnet delades upp i fraktioner: tunga element satte sig inuti, lungorna steg uppåt. Forskare från Tyskland, Japan och Frankrike tror att stratifieringen av kroppar som jorden är enhetlig och stabil, varje lager är homogent. För att kärnan skulle visa sig vara tvåskiktig och inhomogen, någonstans nära processens slut, måste planeten uppleva en mycket stark inverkan från en annan massiv kropp. En del av det "främmande" ämnet förblev i tarmarna på jorden, en del slogs ut i omloppsbana, där månen sedan bildades. Från påverkan blandades planetens inre, och detta ledde till delvis smältning av kärnan. Men utvecklingen av Venus gick smidigt, utan en kosmisk nödsituation. Stratifieringen avslutades säkert med bildandet av en fast järnkärna, som inte kunde generera ett magnetfält. Det finns en annan hypotes: spontan kristallisering av en järnsmälta. Men för detta måste han svalna till tusen Kelvin, vilket är omöjligt. Detta innebär att kristallisationskärnorna trängde utifrån, sluts forskarna från USA. Till exempel från den nedre manteln. Dessa är stora järnstycken tiotals och hundratals meter stora. Var de kommer ifrån är det en stor fråga. Ett av svaren ligger på jordens yta i form av forntida ferruginartade kvartsiter. Kanske för mer än tre miljarder år sedan bildade dessa stenar botten av haven. På grund av plattornas rörelse stupade den in i manteln och därifrån in i kärnan.
För mer än fyra miljarder år sedan kolliderade jorden med en massiv kosmisk kropp. Som ett resultat av stöten blandades dess formande kärna, en vätska yttre del släpptes i den, och detta ledde till uppkomsten av ett magnetfält. Slaget slog ut en del av jordens ämne, från vilken månen uppstod / Illustration av RIA Novosti. Alina Polyanina, NASA.
Kampanjvideo:
Att göra en magnetisk sköld
Förhållandet mellan de radioaktiva isotoperna av bly indikerar kärnans ålder: cirka fyra och en halv miljard år. När magnetfältet uppstod är okänt. Spåren finns redan i jordens äldsta stenar, 3,5 miljarder år gamla.
I enlighet med geodynamomodellen kräver jordens magnetfält en ledande vätska, vars rotation åtföljs av blandning.
Problemet är att magnetfältet för snabbt roterande vätskor dör ut förr eller senare. Utifrån geologiska data förändrades inte jordens magnetfält intensitet under det tidsintervall som var synligt för oss. Det måste finnas någon slags konstant kraftfull energikälla.
Det finns två kandidater för denna roll. Termisk konvektion, möjlig om den inre kärnan är varmare än den yttre, och kompositionskonvektion, det vill säga elementens rörelse från en del till en annan. Detta innebär att den fasta delen av kärnan förstoras. Men du ska inte vara rädd för fullständig stelnande. Detta kommer att ta mer än en miljard år.
Tatiana Pichugina
