Âûáèðàé : Ïîêóïàé : Èñïîëüçóé
â ôîêóñå
0

Êàê äâà îãðîìíûõ ñãóñòêà ïåðåãðåòîãî âåùåñòâà ïîìîãàþò ôîðìèðîâàòü ìàãíèòíîå ïîëå Çåìëè

Ñîãëàñíî íîâîìó èññëåäîâàíèþ, äâå îãðîìíûå, ñâåðõãîðÿ÷èå êàìåíèñòûå ñòðóêòóðû, ðàñïîëîæåííûå ó îñíîâàíèÿ çåìíîé ìàíòèè — íà ãëóáèíå ïðèìåðíî 2900 êì ïîä Àôðèêîé è Òèõèì îêåàíîì, — ôîðìèðîâàëè ìàãíèòíîå ïîëå Çåìëè íà ïðîòÿæåíèè ìèëëèîíîâ ëåò.

Êàê èçìåðåíèå äðåâíèõ ìàãíèòíûõ ïîëåé, òàê è ìîäåëèðîâàíèå ïðîöåññîâ, êîòîðûå èõ ãåíåðèðóþò, ÿâëÿþòñÿ òåõíè÷åñêè ñëîæíûìè çàäà÷àìè.

Äëÿ èçó÷åíèÿ ãëóáèííûõ îñîáåííîñòåé Çåìëè àâòîðû íîâîãî èññëåäîâàíèÿ, îïóáëèêîâàííîãî â Nature Geoscience, îáúåäèíèëè ïàëåîìàãíèòíûå íàáëþäåíèÿ ñ ïåðåäîâûìè êîìïüþòåðíûìè ìîäåëÿìè ãåîäèíàìî — ïîòîêà æèäêîãî æåëåçà âî âíåøíåì ÿäðå, êîòîðûé ãåíåðèðóåò ìàãíèòíîå ïîëå Çåìëè ïîäîáíî òîìó, êàê âåòðÿíàÿ òóðáèíà âûðàáàòûâàåò ýëåêòðè÷åñòâî.

Êîìïüþòåðíûå ìîäåëè ïîçâîëèëè ó÷åíûì ðåêîíñòðóèðîâàòü êëþ÷åâûå íàáëþäåíèÿ çà ïîâåäåíèåì ìàãíèòíîãî ïîëÿ çà ïîñëåäíèå 265 ìèëëèîíîâ ëåò. Äàæå ñ èñïîëüçîâàíèåì ñóïåðêîìïüþòåðà ïðîâåäåíèå ïîäîáíûõ ñèìóëÿöèé, îñîáåííî çàõâàòûâàþùèõ ïðîäîëæèòåëüíûå âðåìåííûå ó÷àñòêè, ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñåðüåçíóþ è íåïðîñòóþ âû÷èñëèòåëüíóþ çàäà÷ó.

Äâà îãðîìíûõ ñãóñòêà êàìåíèñòîãî ïåðåãðåòîãî ìàòåðèàëà, ðàñïîëîæåííûå ó îñíîâàíèÿ çåìíîé ìàíòèè, âîçäåéñòâóþò íà íèæåëåæàùåå æèäêîå âíåøíåå ÿäðî. Èçîáðàæåíèå: Biggin et al.

Ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèÿ ïîêàçàëè, ÷òî âåðõíÿÿ ãðàíèöà âíåøíåãî ÿäðà èìååò äàëåêî íå ðàâíîìåðíóþ òåìïåðàòóðó. Âìåñòî ýòîãî çäåñü íàáëþäàþòñÿ ñèëüíûå òåìïåðàòóðíûå êîíòðàñòû: ëîêàëüíûå ãîðÿ÷èå çîíû ñîñåäñòâóþò ñ êàìåíèñòûìè ó÷àñòêàìè êîíòèíåíòàëüíûõ ðàçìåðîâ. À íåêîòîðûå ó÷àñòêè ìàãíèòíîãî ïîëÿ, ïî-âèäèìîìó, îñòàâàëèñü îòíîñèòåëüíî ñòàáèëüíûìè íà ïðîòÿæåíèè ñîòåí ìèëëèîíîâ ëåò, â òî âðåìÿ êàê äðóãèå çíà÷èòåëüíî èçìåíèëèñü ñ òå÷åíèåì âðåìåíè.

Ýòè äàííûå ñâèäåòåëüñòâóþò î íàëè÷èè ñèëüíûõ òåìïåðàòóðíûõ êîíòðàñòîâ â êàìåíèñòîé ìàíòèè íåïîñðåäñòâåííî íàä ÿäðîì. Ïîä áîëåå ãîðÿ÷èìè îáëàñòÿìè æèäêîå æåëåçî â ÿäðå ìîæåò çàñòàèâàòüñÿ, à íå ó÷àñòâîâàòü â èíòåíñèâíîì ïîòîêå, íàáëþäàåìîì ïîä áîëåå õîëîäíûìè îáëàñòÿìè. Ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèÿ ïîêàçûâàþò, ÷òî ñèëüíûå êîíòðàñòû â ïðîñòðàíñòâåííîé êàðòèíå òåìïåðàòóðíûõ ãðàäèåíòîâ è/èëè òåïëîïðîâîäíîñòè íèæíåé ìàíòèè, êîòîðûå ñåãîäíÿ ñâÿçàíû ñ ñåéñìîëîãè÷åñêè íàáëþäàåìûìè ñòðóêòóðàìè, âëèÿëè íà ãåîäèíàìî, ïî êðàéíåé ìåðå, â òå÷åíèå ïîñëåäíèõ íåñêîëüêèõ ñîòåí ìèëëèîíîâ ëåò. Âûÿâëåííûå ïàëåîìàãíèòíûå ïðèçíàêè ïðåäîñòàâëÿþò ó÷åíûì íîâûå âîçìîæíîñòè äëÿ îïðåäåëåíèÿ ñâîéñòâ è âðåìåííîé ýâîëþöèè ãðàíèöû ÿäðî-ìàíòèÿ. 

Ïîëó÷åíèå òàêèõ äàííûõ î ãëóáèííûõ ñëîÿõ Çåìëè â î÷åíü áîëüøèõ âðåìåííûõ ìàñøòàáàõ óêðåïëÿåò àðãóìåíòû â ïîëüçó èñïîëüçîâàíèÿ çàïèñåé äðåâíåãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ äëÿ ïîíèìàíèÿ êàê äèíàìè÷åñêîé ýâîëþöèè ãëóáèííûõ ñëîåâ Çåìëè, òàê è åå áîëåå ñòàáèëüíûõ ñâîéñòâ.

Ýòè ðåçóëüòàòû òàêæå èìåþò âàæíîå çíà÷åíèå äëÿ âîïðîñîâ, êàñàþùèõñÿ äðåâíèõ êîíòèíåíòàëüíûõ êîíôèãóðàöèé, òàêèõ êàê ôîðìèðîâàíèå è ðàñïàä Ïàíãåè, è ìîãóò ïîìî÷ü ðàçðåøèòü äàâíèå íåîïðåäåëåííîñòè â îáëàñòè äðåâíåãî êëèìàòà, ïàëåîáèîëîãèè è ôîðìèðîâàíèÿ ïðèðîäíûõ ðåñóðñîâ.

Ðàíåå ïðåäïîëàãàëîñü, ÷òî ìàãíèòíîå ïîëå Çåìëè âåäåò ñåáÿ êàê èäåàëüíûé ñòåðæíåâîé ìàãíèò, âûðîâíåííûé ïî îñè âðàùåíèÿ ïëàíåòû. Âûâîäû ïîêàçûâàþò, ÷òî ýòî ìîæåò áûòü íå ñîâñåì òàê. Äëÿ äåòàëüíîãî èçó÷åíèÿ ìåõàíèçìà, ïîñðåäñòâîì êîòîðîãî ñèëüíàÿ òåðìè÷åñêàÿ íåîäíîðîäíîñòü âëèÿåò íà ñòðóêòóðó è ñòàáèëüíîñòü ìîäåëèðîâàíèÿ ãåîäèíàìî, íåîáõîäèìû ñïåöèàëüíûå èññëåäîâàíèÿ.

Îáçîð ñìàðòôîíà VERTU METAVERTU 2: ïåðâûé òåñò â Ðîññèè

Êîììåíòàðèè
Ñòàòüè ïî òåìå