Новости

Новое исследование показывает, что в ядре нашей планеты может идти «железный снег»

Слушая приглушенные звуки нашей планеты, геологи обнаружили, что ядро Земли может быть покрыто толстым слоем металлической пыли. Теория, отвергнутая в прошлом как неправдоподобная для многих исследователей.

Противоречия между сейсмическими данными и существующими моделями расплавленного ядра нашей планеты было трудно разрешить. Поэтому геологи сейчас пересматривают существование нечеткой зоны минерального «снега», мягко падающего с внешнего ядра.

Это может не только рассказать нам несколько вещей о геологии нашей планеты, но и помочь объяснить, как формируются другие планеты, такие как Земля.

«Это своего рода странная теория для размышления», — говорит геохимик Ник Дигерт, который в настоящее время работает в университете штата Теннесси в США.

«У вас есть кристаллы во внешнем ядре, падающие на внутреннее ядро ​​с расстояния нескольких сотен километров».

Десятилетия исследований звуковых волн, отражающихся внутри нашей планеты, показывают, что они странным образом замедляются, когда проходят через нижние слои внешнего ядра.

Что еще более странно, данные показывают, что есть заметная разница в том, как волны передаются по обе стороны от ядра, замедляясь больше на западной поверхности, чем на восточной.

Это похоже на то, как будто ядро ​​покрыто чем-то вязким.

С небольшой группой геологов из Университета Техаса в Остине и физика из Университета Сычуань в Китае, Дигерт показал, как вязкая «слякоть» из железного сплава может лучше объяснить, почему эхо землетрясений распространяющееся по нашей планете не звучит так, как следовало бы.

Упрощенная графика внутреннего строения Земли, как описано в новом исследовании. Белый и черный слои представляют собой слой суспензии, содержащие кристаллы железа. Кристаллы железа образуются в суспензионном слое внешнего ядра (белого цвета). Эти кристаллы спускаются вниз во внутреннее ядро, где они накапливаются и уплотняются в слой поверх него (черный цвет). Уплотненный слой толще в западном полушарии внутреннего ядра (W), чем в восточном полушарии (E). Credit: University of Texas at Austin/Jackson School of Geosciences

Подобная идея была впервые предложена российским геологом Станиславом Иосифовичем Брагинским еще в начале 1960-х годов и была исследована в течение десятилетий для объяснения конвективных процессов, переносящих тепло из ядра нашей планеты.

Эта модель «заснеженного ядра» была одной из тех изящных идей, которые никогда не завоевывали популярность, время от времени появляясь в попытке описать особенности не только ядра нашего собственного мира, но и холодного неподвижного сердца Марса.

К сожалению, уровни давления и температуры, ожидаемые на границе высокоплотного внутреннего ядра и окружающего его внешнего ядра, не позволят кристаллизоваться крошечным частицам минералов.

По крайней мере, так думали все. Дигерт и его коллеги использовали последние данные по физике минералов, чтобы показать, как соединения, состоящие из железа, кремния и кислорода, могут на самом деле затвердевать из жидкого раствора при правильных температурах.

Процесс будет работать более или менее подобно кристаллизации минералов, находящейся ближе к поверхности, только при гораздо более высоких давлениях и более высоких температурах.

«Металлическое ядро ​​Земли работает как магматическая камера», — говорит Юнг-Фу Лин из Университета Техаса в Остине.

Мало того, что этот железный снегопад создаст материал, который будет правильно замедлять сейсмические волны, он также может объяснить, почему ядро ​​не является идеальной сферой.

Различия в коре, которые мы видим как континенты, влияют на то, как энергия излучается в космос. Например, глубокие участки коры под Центральной Америкой делают исключительную работу по отводу тепла от ядра.

Эти различия могут разумно дополнить различия в способах затвердевания дрейфов железа вокруг ядра, в результате чего звуковые волны в западном полушарии замедляются больше, чем в восточном.

«Внутренняя граница ядра не является простой и гладкой поверхностью, которая может влиять на теплопроводность и конвекцию ядра», — говорит физик Сычуаньского университета Юджун Чжан.

Эоны железных кристаллов, накапливающихся вокруг ядра, как снег на поле, безусловно, вызывают противоречивые чувства.

Ученый-геолог Брюс Баффет из Калифорнийского университета в Беркли, который не принимал участия в исследовании, считает, что подобные модели могли бы помочь ответить на вопросы о том, как мог сформироваться наш мир — и космические скалистые тела, такие как Земля.

«Соотношение предсказаний модели с аномальными наблюдениями позволяет нам сделать выводы о возможных составах жидкого ядра и, возможно, связать эту информацию с условиями, которые преобладали во время образования планеты», — говорит Баффет.

«Исходное условие — важный фактор в становлении Земли известной нам планетой».

Время покажет, может ли железо-снежная модель нашего ядра быть точной. Это не только академический интерес; мы отчаянно нуждаемся в том, чтобы узнать, как глубоко под землей создается магнитное поле, питаются вулканы и начинаются землетрясения.

Мы не можем отправиться туда, чтобы посмотреть. Но если мы внимательно прислушаемся, мы можем услышать приглушенные звуки сердца нашей планеты.

Исследование было опубликовано в журнале Geophysical Research: Solid Earth.

Виктория Ветрова

Космос полон тайн...

Просмотреть комментарии

  • Всё-таки нельзя строить теорию, не опираясь на факты. Вот «идея… для объяснения конвективных процессов, переносящих тепло из ядра нашей планеты». НО, чтобы переносить ТЕПЛО, надо, наверное, сказать: откуда взялось тепло в ядре Земли? Если этого не сделать, то вся статья бессмысленна. Даже на Солнце нет в ядре очень большого тепла, температуры, потому что Раймонд Дэвис доказал, что на Солнце Термоядерная Реакция не идёт, так как Солнечных Нейтрино меньше в три раза, чем должно быть при термоядерной реакции. Тем более на Земле!
    Пока нет хорошей теории появления тепла от давления. Тепло, внутри Земли, скорее всего от тепла магмы. Магма же получает тепла от интенсивного вращения. (По закону Ф. Араго)
    К ВОПРОСУ О ВУЛКАНИЗМЕ В СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЕ
    Мы думаем, что на телах, не вращающихся вокруг своей оси, нет вулканической деятельности. Т.Е. на всех, спутниках планет, на астероидах – на Меркурии, на Венере. Вулканическая деятельность, скорее всего, связана с магмой, которая образуется внутри тела от вращения.
    Согласно с нашей теорией, слой расплавленной магмы внутри Земли, который содержит много алюминия и железа, весьма вероятно, обладает малым электрическим сопротивлением из-за расплавленного состояния, и, в котором, в следствии вращения Земли, создаётся электрический ток большой величины. Ток, в свою очередь, создаёт сильный электромагнетизм. Одновременно, параллельно из-за большого тока, выделяется очень большое количество тепла.
    Если ток в проводнике, допустим, миллион ампер, то калорий будет, выделится тысяча, но не миллионов, а миллиардов. Ток в формуле тепла в квадрате.
    Из-за тепла, над слоем магмы, выделяется большое количество газов, возрастает давление, которое сбрасывается через образования на поверхности Земли, называемыми вулканами. Причём на экваторе Земли, (плоскость вращения Земли и обращения Луны) помогает началу действию вулкана, перемещающаяся обоюдная сила тяготения Земли и Луны. И, действительно, Экваториальное Огненное Тихоокеанское Кольцо содержит 328 действующих вулканов из 540 всех действующих вулканов на Земле, и 90% землетрясений бывает на экваторе, из всех землетрясений на Земле.
    Вулканизм – это внутреннее тепло. Откуда, у не вращающегося спутника планеты, внутреннее тепло? Не может у спутника планеты образовываться внутри тепло. НЕТ вулканов на спутниках планет, тоже из-за отсутствия вращения вокруг своей оси, и из-за этого Спутники планет к тому же не обладают электромагнетизмом. Можно твёрдо утверждать, что ни Ио, (спутник Юпитера), ни Энцелад (спутник Сатурна), ни Тритон (спутник Нептуна), не имеют вулканов, во всяком случае, таких, как на Земле.
    На Уране, на Сатурне могут быть вулканы. На Марсе слабый электромагнетизм. Значит ток не большой. Вулканизм на Марсе мало вероятен. А скорость вокруг своей оси почти, как у Земли.

  • ПРИЧИНА ВРАЩЕНИЯ ЗЕМЛИ ВОКРУГ СВОЕЙ ОСИ И ДОКАЗАТЕЛЬСТВА
    Основное доказательство:
    Совместная Сила тяготения Луны и Земли, которая перемещается по Земле из-за обращения Луны вокруг Земли, вращает Землю вокруг её оси.
    Осуществляется это следующим образом:
    Луна перемещается в космосе. Пытается удалиться от Земли.
    Но Земля Совместной Силой Тяготения Луны и Земли постоянно искривляет орбиту перемещения Луны, и не даёт Луне удалиться.
    Орбита Луны становится круговой вокруг Земли (или в виде эллипса).
    У Луны и Земли имеется совместная Сила тяготения.
    F = к (m1 х m2) / R^2 где F - общая сила и Луны, и Земли, m1 - масса Земли, m2 – масса Луны, R - расстояние между массами.
    СИЛА всегда что-то творит, делает. В данном случае: Совместная Сила Тяготения Луны и Земли перемещается по земле, потому что Луна перемещается по орбите вокруг Земли.
    ОЧЕНЬ ВАЖНО ОТМЕТИМ, ЧТО НАИБОЛЬШАЯ СОВМЕСТНАЯ ПЕРЕМЕЩАЮЩАЯСЯ СИЛА ТЯГОТЕНИЯ НА ПОВЕРХНОСТИ ЗЕМЛИ, БЛИЖАЙШЕЙ К ЛУНЕ. (ТАК КАК В ЭТОМ МЕСТЕ R – НАИМЕНЬШЕЕ). Магма, поэтому образуется где-то недалеко от поверхности.
    Скорость перемещения планеты вокруг своей оси зависит от скорости, (скоростей) спутника, (спутников) по своим орбитам вокруг планеты.
    Всё это аналогично для ВСЕХ планет и их спутников, для ВСЕХ звёзд и их спутников

  • Осталось диванному ученому дойти до конца и с помощью реальных цифр посчитать с какой скорость должна уменьшаться частота вращения земли чтобы обеспечить необходимое тепловыделение на нагрев. И сравнить с реальным. И сразу все будет ясно - это очередной вечный двигатель.

  • Витя Вы угадали - я диванный. Но вечный двигатель был бы, если бы не было совместной силы тяготения F = к (m1 х m2) / R^2 где F - общая сила и Луны, и Земли, m1 - масса Земли, m2 – масса Луны, R - расстояние между массами.
    СИЛА всегда что-то творит, делает. В данном случае: Совместная Сила Тяготения Луны и Земли перемещается по земле, потому что Луна перемещается по орбите вокруг Земли. Никакого вечного. Знаете эта сила воду в реке загоняет на 40 км против течения. Прилив в океане на 10 метров. в некоторых местах.

Недавние Посты

Физики нашли совершенно новый способ измерения времени

Определение хода времени в нашем мире тикающих часов и колеблющихся маятников — это простой случай…

24.11.2024

Уран становится загадочным образом холоднее, и мы наконец знаем, почему

Уран — необычная планета Солнечной системы.Хотя ось вращения большинства планет перпендикулярна плоскости их орбит, угол…

24.11.2024

Это официально: ученые подтвердили, что находится внутри Луны

Что ж, вердикт вынесен. Луна все-таки сделана не из зеленого сыра.Тщательное расследование, опубликованное в мае…

24.11.2024

Этот метеорит только что обнаружил древний сигнал о наличии воды на Марсе

Появляется все больше свидетельств того, что Марс когда-то был грязным и влажным, покрытым озерами и…

23.11.2024

Ученые показали первый крупный план звезды за пределами нашей галактики, сделанный человечеством

Звезда, находящаяся на расстоянии более 160 000 световых лет от Земли, только что стала эпическим объектом…

22.11.2024

Астрономы представили впечатляющие новые изображения лица Солнца

74 миллиона километров — это огромное расстояние, с которого можно что-то наблюдать. Но 74 миллиона…

22.11.2024