Существует несколько идей, объясняющих причины возникновения магнитного поля. Одна из них наиболее правдоподобна. Ученые обнаружили, что регионы, расположены на вершине ядра Земли, могут вести себя как гигантские лавовые лампы, причем эти капли периодически поднимаются и падают глубоко внутри нашей планеты. Это может повлиять на ее магнитное поле и заставлять его переворачиваться.
Это открытие стало возможным благодаря изучению сигналов от самых разрушительных землетрясений в мире. Ядро Земли начинается на глубине около 3000 км – в 270 раз ниже, чем самая глубокая часть океана. Ядро – это жидкая сфера из расплавленного железа и никеля. На границе между сердцевиной и скалистой мантией температура почти 4 000 ℃ градусов, аналогичная температуре на поверхности звезды, и давление более 1,3 м.
На мантийной стороне этой границы твердая скала постепенно течет (рядом с ядром даже “твердые” вещества становятся пластичными и текут, как пластилин) миллионы лет, заставляя тектонику плит двигаться и менять положение. С основной стороны магнитное железо сильно завихряется, создавая и поддерживая магнитное поле Земли, которое защищает планету от излучения космического пространства.
Граница ядра и мантии
Эта интерактивная зона может быть самой динамичной частью планеты, что непосредственно влияет на вращение Земли и магнитное поле. Поскольку она находится глубоко под землей, основным способом изучения границы ядро-мантия является фиксирование сейсмических сигналов, создаваемые землетрясениями. Используя информацию о форме и скорость сейсмических волн, можно понять, в какой части планеты находится лавова масса. После особенно сильного землетрясения вся планета вибрирует, как звон колокольчика, и измерение этих колебаний в различных местах может рассказать нам, как меняется структура.
Новая модель Земли?
Таким образом, мы знаем, что в верхней части ядра находятся две большие области, где сейсмические волны движутся медленнее, чем в окружающих районах. Каждый регион настолько большой, что он будет в 100 раз больше горы Эверест, если бы она лежала на поверхности планеты. Эти районы, что называются большими низкоскоростными районами или чаще “капли”, оказывают значительное влияние на динамику мантии. Они также влияют на то, как сердцевина охлаждается, что меняет поток во внешнем ядре. Несколько разрушительных землетрясений за последние десятилетия позволили измерить особенный вид сейсмических колебаний, которые перемещаются вдоль границы ядро-мантия, известные как волны Стоунли. Последние исследования этих волн показывают, что две капли на вершине ядра имеют меньшую плотность по сравнению с окружающим материалом. Это говорит о том, что материал активно поднимается к поверхности.
Новое объяснение
Эти районы могут быть менее плотными, потому что они более горячие. Но увлекательная альтернативная возможность заключается в том, что химический состав этих частей мантии заставляет их вести себя как капли в лавовій лампе. Это означает, что они нагреваются и периодически поднимаются к поверхности, прежде чем охладиться и скатиться вниз к ядру. Такое поведение изменит способ выделения тепла с поверхности ядра протяжении миллионов лет. И это может объяснить, почему магнитное поле Земли иногда меняется на противоположное. Но и свидетельствует о том, что внутренняя структура, которую мы знаем сегодня, также может измениться.
Мы знаем, что ядро покрыто ландшафтом гор и долин, таких как на поверхности Земли. Используя больше данных из колебаний Земли для изучения этой топографии, мы сможем создать подробные карты ядра, которые дадут нам гораздо лучшее представление о том, что происходит глубоко под нашими ногами.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
