Вчений пояснив парадокс магнітного поля Землі

Магнітне поле Землі на ранніх етапах її існування забезпечується кристалізацією мінеральної речовини.

Вчений з Токійського технологічного інституту Ки Хіросі припустив, що через наявність у Землі магнітного поля на ранніх етапах її існування несе відповідальність кристалізація діоксиду кремнію, повідомляє Nature.

Про свою версії він заявив на конференції геофізиків American Geophysical Union meeting, що проходить в Сан-Франциско з 14 по 18 грудня.

Теорія Хіросі пояснює так званий “новий парадокс ядра”, відомий в науковому світі з 2012 року.

“Новий парадокс ядра” полягає в наступному: Земля володіє магнітним полем, чиє існування, за нинішніми уявленнями, зобов’язана конвективним процесів у зовнішньому (рідкому) ядрі. Тепло, що виділяється в результаті ядерних реакцій у внутрішньому (твердому) ядрі, змушує рідке речовина зовнішнього ядра переміщатися, що запускає процес планетарного динамо і генерує магнітне поле.

Відомо, що тверде ядро (а отже і можливість протікання ядерних реакцій, необхідних для конвекції тепла) утворилося близько 1,5 мільярдів років тому. При цьому є дані про існування магнітного поля 3,4 мільярда років тому (дані засновані на поляризації кристалів мінералів).

Деякі вчені вважають, що пояснення парадоксу може служити велика тепловіддача ядра і менша мантії (у такому разі конвекція тепла можлива ще до утворення твердого ядра), проте навіть змінені значення теплопровідності не пояснюють парадокс повністю.

Тепер Ки Хіросі пропонує своє рішення геофізичної загадки. Протягом декількох років він проводить випробування, що моделюють умови всередині ядра Землі. Вчений створює проби з різним вмістом заліза, кремнію і кисню, потім стискає їх за допомогою алмазних поршнів і нагріває лазером до 4000 градусів Цельсія.

За його словами, в ході багаторазових експериментів кремній і кисень спільно кристалізуються в діоксид кремнію. При цьому залишковий розчин починає перемішуватися, і рідке речовина змодельованого ядра приходить в рух, достатня для “запуску” магнітного динамо.

Гіпотезу про те, що магнітне поле Землі на ранніх етапах її існування забезпечується кристалізацією мінеральної речовини також висловлює геофізик Каліфорнійського технологічного інституту Девід Стівенсон. Щоправда, на його думку, цим мінералом є оксид магнію.

Магнітне поле простягається до висоти близько 100 000 кілометрів і оберігає Землю від сонячного вітру – потоку іонізованих частинок з сонячної корони, тим самим забезпечуючи захист всього біологічного життя.

Источник