Международная группа геологов установила, что твердое металлическое ядро внутри нашей планеты образовалось 1-1,5 миллиарда лет назад. На основании полученных данных ученые также смогли определить скорость роста ядра: за год его радиус увеличивается примерно на 1 миллиметр. Статья ученых появилась в журнале Nature.
Некоторые минералы, формируясь, способны сохранять информацию о магнитном поле: например, его направлении и напряженности. В 2009 году почти та же группа авторов, что написала новую статью, провела масштабный анализ геологических образцов, добытых в Австралии. Результатом стала работа, в которой ученые описали достаточно подробно изменение напряженности магнитного поля в течение последних трех миллиардов лет.
Двое из авторов новой работы в 2014 году предложили удобный метод проверки достоверности оценок на дипольный магнитный момент Земли - важную характеристику магнитного поля. Появление твердого ядра у Земли должно было привести к изменению в движении мантии, которое и является источником магнитного поля нашей планеты. Дипольный момент чувствителен к этим изменениям, но напрямую этот параметр не оставляет следы в минералах как та же напряженность. Для оценки момента используется множество разных методов. Собственно, новые оценки позволили привести в порядок, полученную таким образом информацию.
Объединив по сути результаты этих двух работ, ученые смогли с достаточной степенью достоверности проанализировать данные и понять, что твердое ядро появилось у Земли примерно 1-1,5 миллиарда лет назад. Раньше оценки варьировались от 0,5 до 2 миллиардов лет. Несмотря на то, что уменьшение промежутка на первый взгляд не кажется слишком существенным (по сути, в пять раз, то есть даже не на порядок), новые данные позволяют отбросить множество моделей, описывающих динамику земной мантии.
Помимо этого в работе есть еще два важных результата. Во-первых, исследователи смогли оценить скорость, с которой твердое железное ядро растет. Оказалось, что ежегодно радиус ядра, расположенного на глубине 3 тысяч километров, увеличивается на 1 миллиметр. Во-вторых, ученые смогли оценить, с какой скоростью мантия теряет энергию. Эта оценка может пригодиться для будущих исследований, например, Марса. Почему Красная планета потеряла свое магнитное поле, не понятно до сих пор.
Андрей Коняев