Изменен возраст внутреннего ядра Земли

Создавая условия, схожие с центром Земли внутри лабораторной камеры, исследователи уточнили оценку возраста твердого внутреннего ядра нашей планеты, поставив его на отметку от 1 миллиарда до 1,3 миллиарда лет.

Полученные результаты ставят ядро в более молодой возрастной диапазон, который обычно составляет от 1,3 до 4,5 миллиардов лет, но в то же время они делают его немного старше, чем по последним подсчетам всего лишь 565 миллионов лет.

Возраст Земного ядра

Более того, эксперименты и сопутствующие им теории помогают определить величину того, как ядро проводит тепло, и источники энергии, питающие геодинамо планеты - механизм, поддерживающий магнитное поле Земли, который удерживает компасы, указывающие на север, и помогает защитить жизнь от вредных космических лучей.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

"Люди очень любопытны и воодушевлены тем, что знают о происхождении геодинамо, о силе магнитного поля, потому что все это способствует обитаемости планеты", - сказал Юнг-Фу Линь (Jung-Fu Lin), профессор Техасского университета в Остинской школе геонаук Джексона, который руководил исследованиями.

Результаты были опубликованы 13 августа в журнале Physical Review Letters.

Земное ядро в основном состоит из железа, внутреннее - из твердого, а внешнее - из жидкого. Эффективность железа в передаче тепла посредством проводимости, известная как теплопроводность, является ключом к определению ряда других признаков о ядре, в том числе и при формировании внутреннего ядра.

С годами оценки возраста и проводимости ядра перешли от очень старого и относительно низкого уровня к относительно молодому и относительно высокому. Но эти более молодые оценки также создали парадокс, когда керну пришлось бы достигать нереально высоких температур для поддержания геодинамо в течение миллиардов лет до образования внутреннего керна.

Новое исследование решает этот парадокс, найдя решение, которое удерживает температуру ядра в пределах реалистичных параметров. Поиск этого решения зависел от непосредственного измерения проводимости железа в условиях, схожих с ядром, где давление превышает 1 миллион атмосфер и температуры могут соперничать с температурами, найденными на поверхности Солнца.

Исследователи добились этих условий, сдавливая нагретые лазером образцы железа между двумя алмазными наковальнями. Это был нелегкий эксперимент. Потребовалось два года, чтобы получить подходящие результаты.

"Мы сталкивались со многими проблемами и несколько раз терпели неудачи, что приводило к разочарованию, и мы почти сдались", - сказал соавтор статьи Юйцзюнь Чжан (Youjun Zhang), доцент Сычуаньского университета (Sichuan University) в Китае. "С конструктивными комментариями и поддержкой профессора Чжун Фу Линя, мы, наконец, разобрались с этим после нескольких пробных запусков".

Вновь измеренная проводимость на 30%-50% меньше проводимости молодого керна, и это говорит о том, что геодинамо поддерживалось двумя различными источниками энергии и механизмами: тепловой конвекцией и композиционной конвекцией. Сначала геодинамо поддерживалось только тепловой конвекцией. Теперь каждый механизм играет примерно одинаково важную роль.

Лин сказал, что с помощью этой улучшенной информации о теплопроводности и теплообмене с течением времени исследователи смогли более точно оценить возраст внутреннего ядра.

"Как только вы действительно узнаете, сколько теплового потока от внешнего ядра к нижней мантии, вы можете действительно подумать о том, когда Земля достаточно остыла до такой степени, что внутреннее ядро начинает кристаллизоваться", - сказал он.

Этот пересмотренный возраст внутреннего ядра может коррелировать со скачком напряженности магнитного поля Земли, как это было зафиксировано расположением магнитных материалов в породах, которые образовались примерно в это время. Вместе взятые, данные свидетельствуют о том, что формирование внутреннего ядра являлось существенной частью создания современных мощных магнитных полей. опубликовано econet.ru по материалам phys.org

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet