Ученый предложил объяснение парадокса магнитного поля Земли

Северное сияние, возникающее при столкновении солнечного излучения с магнитным полем Земли

NASA

Японский ученый высказал версию, объсняющую появление магнитного поля Земли на ранних этапах ее формирования. Об этом сообщает Nature.

На конференции геофизиков American Geophysical Union meeting, проходящей в Сан-Франциско с 14 по 18 декабря, ученый из Токийского технологического института Ки Хироси (Kei Hirose) предположил, что за наличие у Земли магнитного поля на ранних этапах ее существования несет ответственность кристаллизация диоксида кремния. Его версия объясняет так называемый «новый парадокс ядра», известный в научном мире с 2012 года.

Вкратце «новый парадокс ядра» заключается в следующем. Как известно, Земля обладает магнитным полем, чье существование, по нынешним представлениям, обязано конвективным процессам во внешнем (жидком) ядре. Тепло, выделяющееся в результате ядерных реакций во внутреннем (твердом) ядре, заставляет жидкое вещество внешнего ядра перемещаться, что запускает процесс планетарного динамо и генерирует магнитное поле.

Известно, что твердое ядро (а следовательно и возможность протекания ядерных реакций, необходимых для конвекции тепла) образовалось около 1,5 миллиардов лет назад. При этом есть данные о существовании магнитного поля 3,4 миллиарда лет назад (данные основаны на поляризации кристаллов минералов). Некоторые ученые полагают, что объяснением парадоксу может служить большая теплоотдача ядра и меньшая – мантии (в таком случае конвекция тепла возможна еще до образования твердого ядра), однако даже измененные значения теплопроводности не объясняют парадокс полностью.

Теперь Ки Хироси предлагает свое решение геофизической загадки. В течение нескольких лет он проводит испытания, моделирующие условия внутри ядра Земли. Ученый создает пробы с разным содержанием железа, кремния и кислорода, затем сжимает их при помощи алмазных поршней и нагревает лазером до 4000 градусов Цельсия.

По его словам, в ходе многократных экспериментов кремний и кислород совместно кристаллизуются в диоксид кремния. При этом остаточный раствор начинает перемешиваться, и жидкое вещество смоделированного ядра приходит в движение, достаточное для «запуска» магнитного динамо.

Гипотезу о том, что магнитное поле Земли на ранних этапах ее существования обеспечивается кристаллизацией минерального вещества также высказывает геофизик Калифорнийского технологического института Дэвид Стивенсон (David Stevenson). Правда, по его мнению, этим минералом является оксид магния.

Магнитное поле простирается до высоты около 100 000 километров и предохраняет Землю от солнечного ветра – потока ионизированных частиц из солнечной короны, тем самым обеспечивая защиту всей биологической жизни.

Александра Стуккей

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.