地球の内核は独自の速度で回転し、非常に高温であり、おそらく生命と生命の維持に役立っています。
地球はどうしてこんなに早く磁場を回復できるのでしょうか？
科学者たちはますます次のように信じ始めていますこれは地球の内核の出現によるものでした。それは、溶けた外核の中にある固体の鉄の球です。後者は、惑星の磁場を生成する沸騰する金属で構成されています。
研究者らは、内核は惑星自体の誕生から約40億年後に出現しました。 1年に数ミリずつゆっくりと成長していきました。科学者らは、これが外核の活動を引き起こし、磁場の力の増大を引き起こしたと考えている。
「内核は磁場を回復しました地球：そしてそれは進化の最も適切な瞬間に起こった、とロチェスター大学の地球物理学者であるジョン・タルドゥーノは言います。 「それが形成されていなかったらどうなるでしょうか？」
科学者たちはまだ内部の方法と理由を疑問に思っていますこの時期にコアが登場しました。 「内核は惑星内の惑星です」とオーストラリア国立大学（ANU）の地震学者であるHrvoeTkalcicは述べています。 「独自の地形、独自の回転速度と構造を持っています。それは私たちの足元にありますが、それがどのように機能するかについて私たちが理解していないことがまだたくさんあります。」
私たちの内惑星はどのように研究されていますか？
内核を研究するために、研究者は、内核を貫通または反射する、地震または核実験からのまれな地震波を使用します。
そこで地震学者たちは、内核が地球の他の部分とは独立して回転します。彼らはコンピューターモデルを使用して、その構造と、高圧下での鉄合金の異常な挙動を予測しました。
長い間、人類は不完全でした地球の内部構造についてのアイデア。デンマークの地震学者であるインゲ・レーマンが新しい種類のP波、つまり圧力波に気づいたのは、1930年代初頭になってからでした。彼らは、地球の核は完全に液体ではないことを指摘しました。 1936年までに、レーマンは地球がしっかりした内核を持っていると結論付けました。さらに、研究者たちは、毎年、内核を通過するP波がわずかに加速していることに気づきました。これは一方向にしか説明できませんでした-内核は惑星の他の部分よりも速く回転し、1年に約1°です。 400年ごとに、彼らは1996年のネイチャーペーパーで、内核が地球の内部で追加の革命を起こしたと示唆しました。
この発見は多くの地球物理学者に衝撃を与えました。内核はマントルと同じ速度で回転すると仮定されました。その回転を研究する場合、内側のコアが外側のコアにどのように接続し、磁場に影響を与えるかを理解するのに役立ちます。また、地球の磁極が時々さまよってひっくり返る理由についても説明します。
内核は地球よりも速く動いていますよね？
あまり。研究者のイー・ヤンは後に、世界で最も広範な地震データベースを編集しました。それらを分析した結果、ヤン氏は内核がマントルと同じ速度で回転していることを発見した。その後、さらに珍しい事実が明らかになった。2021年の研究によると、内核は地球の他の部分よりも年間約0.05°遅く自転していた。
研究者はそれを推測し始めました内核には独自のリズムがあります。何十年もの間、電波天文学者は地球の自転のわずかな変化を追跡してきました。それらは、空間参照系に従って観察されました。それらは、離れた空間オブジェクトの位置の変化を追跡しました。年間の変動のほとんどはハリケーンや地震によるものですが、6年間の変動は小さく、定期的に発生しているため、簡単に説明することはできません。
中央研究院の調査員ベンジャミン・チャオ氏は、「なぜこれが起こっているのかはまだ分からないが、誰もがその核心に賭けている」と述べた。
内核は何でできていますか？
内核は最も金属的な場所です地面に。それは外側のものよりさらに多くの金属を含んでいます。どちらも主に鉄とニッケルのタッチで作られています。鉄には、酸素、炭素、シリコンなどの微量元素も含まれていると考えられています。
成長する鉄が結晶化するとき内核の表面では、これらの要素の一部をそれ自体から排出します。結果はほとんど純粋な鉄です。それは塩水の入ったバケツの中で氷が形成されるようなものです。それは塩を置き換え、ほとんどが真水になります。コアから放出された元素は鉄よりも軽いです：それらは上昇して前方に急いでいます：このプロセスは対流の最大80％を引き起こし、それが地球の磁場を生成します。
対流は、熱伝達と熱伝達の一種であり、その間、内部エネルギーは物質自体のジェットと流れによって伝達されます。
内核についてまだ何がわからないのでしょうか？
残った鉄はどうなるのか - このトピックについて現在も議論が続いています。地球表面の鉄原子は、鋳鉄のフライパンの鉄原子と同様、立方体構造をしています。しかし、鉄の小さなサンプルが 2 つのダイヤモンドの間に押し込まれ、内核と同様の圧力が生じると、原子は六角形に再配置されます。
難しいのは、まだ誰もやっていないことですユニバーシティ・カレッジ・ロンドンの計算鉱物物理学者であるリドゥンカ・ヴォチャドロ氏は、鉄を同時に圧縮し、数千度まで加熱すると鉄に何が起こるかを知っていると語る。
これらの条件を実験室で再現することは困難ですが、ダイヤモンドの炭素は加熱すると鉄を汚染することが多いため、Vochadlo氏は述べています。彼のチームはコンピューターシミュレーションを実行し、六角形、または六角形の形状が内核の状態で最も安定した構造であることを発見しました。モデルはまた、純鉄が融点の98％になると柔らかくなることを示しています。
たとえば、水は温度以下に冷却する必要があります。凍って氷ができること。研究者らは、鉄が内核よりも1,340℃近く低い場合、鉄は六角形に凝固できないと示唆した。 2022年初頭には、内核に蓄積した鉄が六方晶系に移行する前に、まず立方体形で結晶化する可能性を示唆する原子スケールのモデリングが発表された。
内核と地球上の生命はどのようにつながっていますか？
5 億 6,500 万年前にローレンスのセント川北岸に出現した火山層の情報によると、当時の磁場は現在の磁場の 10 分の 1 でした。
これはおそらく外部のカーネギー科学研究所の地球力学学者ピーター・ドリスコル氏は、核は急速に熱を失っていたと語る。地球の磁場が完全に消滅した場合、生命の発達は太陽フレアからの放射線に大量にさらされることになります。放射線量の増加により、すべての生命にとって貴重な資源である酸素が枯渇する可能性があります。
ちょうど3000万年後、磁気の強さフィールドは現在の値の70％に上昇しました。同じ頃、生命の活発な発達は地球に革命をもたらしました。その時、ほとんどの動物のグループが生まれ、最初の陸生種が現れました。
おそらく初期の世界とすべての生き物地球上の私たちの存在は、地下 5,000 km、私たちの足の下にある内部鉄核のおかげです。現在、研究者らは炉心で見つかった状態を実験室で再現しようとしている。これは難しいが必要な作業である。このような実験の助けを借りて、研究者が数学的モデルに基づいて以前に下した結論を確認することができます。