Існує декілька ідей, що пояснюють причини виникнення магнітного поля. Одна з них найбільш правдоподібна. Учені виявили, що регіони, розташовані на вершині ядра Землі, можуть поводитися як велетенські лавові лампи, причому ці краплі періодично піднімаються й падають глибоко усередині нашої планети. Це може вплинути на її магнітне поле та змушувати його перевертатися.
Це відкриття стало можливим завдяки вивченню сигналів від найруйнівніших землетрусів у світі. Ядро Землі починається на глибині близько 3000 км – у 270 разів нижче, ніж найглибша частина океану. Ядро – це рідка сфера з розплавленого заліза та нікелю. На межі між осердям та скелястою мантією температура майже 4 000 ℃ градусів, аналогічна температурі на поверхні зірки, та тиск більш як 1,3 м.
На мантійній стороні цієї межі тверда скеля поступово тече (поряд з ядром навіть “тверді” речовини стають пластичними і течуть, як пластилін) мільйони років, примушуючи тектоніку плит рухатися та змінювати положення. З основного боку магнітне залізо сильно завихрюється, створюючи і підтримуючи магнітне поле Землі, яке захищає планету від випромінювання космічного простору.
Межа ядра і мантії
Ця інтерактивна зона може бути найдинамічнішою частиною планети, що безпосередньо впливає на обертання Землі і магнітне поле. Оскільки вона знаходиться глибоко під землею, основним способом вивчення межі ядро-мантія є фіксування сейсмічних сигналів, що створюються землетрусами. Використовуючи інформацію про форму та швидкість сейсмічних хвиль, можна зрозуміти, у якій частині планети знаходиться лавова маса. Після особливо сильного землетрусу уся планета вібрує, як дзвін дзвоника, і вимір цих коливань в різних місцях може розповісти нам, як змінюється структура.
Нова модель Землі?
Таким чином, ми знаємо, що у верхній частині ядра знаходяться дві великі області, де сейсмічні хвилі рухаються повільніше, ніж в навколишніх районах. Кожен регіон настільки великий, що він буде в 100 разів більше гори Еверест, якби вона була лежала на поверхні планети. Ці райони, що називаються великими низькошвидкісними районами або найчастіше “краплі”, роблять значний вплив на динаміку мантії. Вони також впливають на те, як серцевина охолоджується, що змінює потік в зовнішньому ядрі. Декілька руйнівних землетрусів за останні десятиліття дозволили виміряти особливий вид сейсмічних коливань, які переміщуються уздовж межі ядро-мантія, відомі як хвилі Стоунли. Останні дослідження цих хвиль показують, що дві краплі на вершині ядра мають меншу щільність в порівнянні з навколишнім матеріалом. Це говорить про те, що матеріал активно піднімається до поверхні.
Нове пояснення
Ці райони можуть бути менш щільними, тому що вони гарячіші. Але захоплива альтернативна можливість полягає в тому, що хімічний склад цих частин мантії примушує їх поводитися як краплі у лавовій лампі. Це означає, що вони нагріваються і періодично піднімаються до поверхні, перш ніж охолодитися та скотитися вниз до ядра. Така поведінка змінить спосіб виділення тепла з поверхні ядра впродовж мільйонів років. І це може пояснити, чому магнітне поле Землі іноді змінюється на протилежне. Але й свідчить про те, що внутрішня структура, яку ми знаємо сьогодні, також може змінитися.
Ми знаємо, що ядро покрите ландшафтом гір і долин, таких як на поверхні Землі. Використовуючи більше даних з коливань Землі для вивчення цієї топографії, ми зможемо створити детальніші карти ядра, які дадуть нам набагато краще уявлення про те, що відбувається глибоко під нашими ногами.
Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту та натисніть Ctrl+Enter.
