Материалы портала «Научная Россия»

Что поддерживает магнитное поле Земли

Что поддерживает магнитное поле Земли
Ученые смоделировали поведение железа внутри ядра планеты и оценили его теплопроводность.

Ученые из разных стран под руководством Александра Гончарова (Alexander Goncharov) из лаборатории геофизики Института Карнеги в Вашингтоне (США) воспроизвели в лаборатории условия внутри ядра Земли и оценили теплопроводность материала, чтобы понять загадку существования магнитного поля. Публикация об этом вышла в Nature, кратко содержание работы изложено в пресс-релизе.

Расслоение вещества, из которого сложена Земли, на раннем этапе ее существования, привело к образованию ядра, мантии и земной коры. Согласно данным геофизики, ядро состоит из железа и расслоено на две части: внутреннее твердое ядро и внешнюю часть из жидкого железа. Движения жидкого ядра порождают магнитное поле, защищающее Землю от жесткого космического излучения. Откуда у ядра энергия, чтобы генерировать тепло и поддерживать магнитное поле? На этот вопрос пытается ответить Александр Гончаров из Института Карнеги, в прошлом сотрудник Института кристаллографии РАН, специалист по материалам в экстремальных условиях.

Гончаров с коллегами из США, Германии и Великобритании решил измерить теплопроводность материала, из которого, как считается состоит ядро Земли, при тех физических условиях, которые царят в недрах.

Чтобы узнать, как железо поведет себя с условиях ядра планеты, ученые использовали ячейку с алмазными наковальнями, нагреваемую лазером. Прибор сжимает крошечный образец материала между двумя алмазами, создавая сильнейшее давление, аналогичное тому, что существует в центре планеты. А лазер нагревает образец до высоких температур. Таким образом ученые испытали образцы железа при температуре, достигавшей 2700 градусов Цельсия, и давлении, существующем внутри планеты размером с Меркурий или Землю — в миллион раз превышающее атмосферное.

Оказалось, что железо в таких экстремальных условиях обладает теплопроводностью по нижней границе того, что рассчитывали ранее для земного ядра — между 18 и 44 Ватт на метр на Кельвин Вт/(м*К). Это подтверждает догадку о том, что энергия, необходимая для поддержания магнитного динамо, поступала уже на раннем этапе истории Земли.

Теперь, чтобы лучше изучить теплопроводность ядра, ученым нужно понять, как нежелезные материалы, которые находятся в ядре наряду с железом, влияют на эти тепловые процессы внутри планеты.

Ранее Александр Гончаров с коллегами смоделировал условия в мантии Земли, на границе рядом с ядром.

Название изображения

 

железо магнитное поле земли ядро земли

Назад

Социальные сети

Комментарии

  • Михаил Зосименко, 3 июня 2016 г. 0:15:20

    Почему ученые постоянно выдумывают ситуации, которые на самом деле все запутывают?

    Фридрих Ницше
    Убеждения являются более опасными врагами истины, чем ложь.

    Истинное происхождение Земного магнетизма, соответствующее логическому обоснованию, описано в статье "Земной магнетизм". http://www.chitalnya.ru/work/936086/

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий