Miezul interior al Pământului se rotește cu propria sa viteză, este foarte fierbinte și cel mai probabil a ajutat la conservarea vieții și
Cum și-a putut restabili Pământul câmpul magnetic atât de repede?
Oamenii de știință încep să creadă din ce în ce mai mult astaaceasta s-a datorat apariției nucleului interior al Pământului. Este o sferă de fier solid care se află în interiorul unui miez exterior topit. Acesta din urmă constă din metal fierbinte care generează câmpul magnetic al planetei.
Cercetătorii sugerează că nucleul interiora apărut la aproximativ 4 miliarde de ani după nașterea planetei însăși. A crescut încet, câțiva milimetri pe an. Acest lucru, cred oamenii de știință, a dus la activitate în nucleul exterior și a provocat o creștere a puterii câmpului magnetic.
„Miezul interior a restabilit câmpul magneticPământ: și s-a întâmplat în momentul cel mai oportun al evoluției, spune John Tarduno, geofizician la Universitatea din Rochester. „Ce s-ar fi întâmplat dacă nu s-ar fi format?”
Oamenii de știință încă se întreabă cum și de ce internmiezul a apărut în această perioadă. „Nucleul interior este o planetă în interiorul unei planete”, a spus Hrvoe Tkalcic, seismolog la Universitatea Națională Australiană (ANU). „Are propria topografie, propria viteză de rotație și structură. Este sub picioarele noastre, dar încă sunt multe pe care nu le înțelegem despre cum funcționează.”
Cum este studiată „planeta” noastră interioară?
Pentru a studia nucleul interior, cercetătorii folosesc unde seismice rare de la cutremure sau teste nucleare care pătrund sau reflectă din nucleul interior.
Deci, seismologii au descoperit că nucleul interiorse rotește independent de restul planetei. Folosind modele computerizate, ei au prezis structura acesteia, precum și comportamentul neobișnuit al aliajelor de fier sub presiune ridicată.
Multă vreme omenirea a fost incompletăidei despre structura internă a Pământului. Abia la începutul anilor 1930, Inge Lehmann, un seismolog danez, a observat o nouă varietate de unde P, sau unde de presiune. Ei au subliniat că nucleul Pământului nu este complet lichid. Până în 1936, Lehmann ajunsese la concluzia că Pământul avea un nucleu interior solid. Mai mult, cercetătorii au observat că în fiecare an undele P care trec prin miezul interior sunt ușor accelerate. Acest lucru ar putea fi explicat într-un singur fel - nucleul interior se rotește mai repede decât restul planetei, aproximativ 1 ° pe an. La fiecare 400 de ani, au sugerat ei într-o lucrare Nature din 1996, nucleul interior face o revoluție suplimentară în interiorul Pământului.
Această descoperire a șocat pe mulți geofizicieni, cares-a presupus că miezul interior se rotește cu aceeași viteză ca și mantaua. Dacă îi studiezi rotația, te va ajuta să înțelegem cum nucleul interior se conectează cu cel exterior și afectează câmpul magnetic. De asemenea, va explica de ce polii magnetici ai Pământului rătăcesc și se răstoarnă din când în când.
Deci nucleul interior se mișcă mai repede decât Pământul, nu?
Nu chiar.Cercetătorul Yi Yang a compilat ulterior cea mai extinsă bază de date privind cutremurele din lume. După ce le-a analizat, Yang a descoperit că miezul interior se rotește cu aceeași viteză ca și mantaua. Apoi a venit un fapt și mai neobișnuit: conform unui studiu din 2021, nucleul interior se învârtea mai lent decât restul planetei, cu aproximativ 0,05° pe an.
Cercetătorii au început să speculeze astamiezul interior are propriul ritm. Timp de zeci de ani, radioastronomii au urmărit modificări minuscule ale rotației Pământului. Ele au fost observate conform sistemului de referință spațială: au urmărit schimbările în poziția obiectelor spațiale îndepărtate. Majoritatea fluctuațiilor de-a lungul anului se datorează uraganelor și cutremurelor, dar există o fluctuație mică, regulată, de 6 ani, care nu poate fi explicată cu ușurință.
„Nu știm încă de ce se întâmplă acest lucru, dar toată lumea pariază pe bază”, spune Benjamin Chao, geodeter la Academia Sinica.
Din ce este format miezul interior?
Miezul interior este locul cel mai metalicpe pământ. Conține chiar mai multe metale decât cel exterior. Ambele sunt fabricate în principal din fier cu o notă de nichel. De asemenea, se crede că fierul conține urme de elemente mai ușoare, cum ar fi oxigenul, carbonul și siliciul.
Când fierul se cristalizează pe o creșteresuprafața miezului interior, ejectează unele dintre aceste elemente din sine. Rezultatul este fier aproape pur. Este ca gheața care se formează într-o găleată cu apă sărată: înlocuiește sarea și devine în mare parte apă dulce. Elementele ejectate din miez sunt mai ușoare decât fierul: se ridică și se grăbesc înainte: acest proces provoacă până la 80% din convecție, care generează câmpul magnetic al Pământului.
Convecția este un tip de transfer de căldură și transfer de căldură, în timpul căruia energia internă este transferată prin jeturi și fluxuri ale substanței în sine.
Ce încă nu știm despre miezul interior?
Ce se întâmplă cu fierul rămas - pe acest subiectexistă o dezbatere în curs. Atomii de fier de pe suprafața Pământului - ca cei dintr-o tigaie din fontă - au o structură cubică. Dar dacă mostre minuscule de fier sunt stoarse între două diamante și creează o presiune similară cu cea din miezul interior, atomii se rearanjează în hexagoane.
Dificultatea este că nimeni nu a făcut-o încăștie ce se întâmplă cu fierul atunci când este comprimat și încălzit simultan la mii de grade, spune Lidunka Vochadlo, fizician în minerale computaționale la University College London.
Aceste condiții sunt greu de recreat în laborator,deoarece carbonul din diamante contaminează adesea fierul atunci când este încălzit, a remarcat Vochadlo. Echipa sa a efectuat simulări pe computer și a descoperit că forma unui hexagon, sau hexagon, este cea mai stabilă structură în condițiile nucleului interior. De asemenea, modelele arată că fierul pur devine moale atunci când este la 98% din punctul său de topire.
De exemplu, apa trebuie să se răcească sub punctînghețând pentru a forma gheață. Cercetătorii au sugerat că fierul nu s-ar putea solidifica într-o formă hexagonală dacă ar fi cu aproape 1.340°C mai rece decât miezul interior. La începutul anului 2022, a fost publicată modelarea la scară atomică, sugerând că fierul care se acumulează în miezul interior se poate cristaliza mai întâi într-o formă cubică înainte de a trece la o formă hexagonală.
Cum sunt conectate nucleul interior și viața de pe Pământ?
Potrivit informațiilor dintr-o formațiune vulcanică care a apărut în urmă cu 565 de milioane de ani pe malul de nord al râului St. în Lawrence, câmpul magnetic la acea vreme era o zecime din ceea ce este astăzi.
Acest lucru s-a datorat probabil faptului că exteriorulmiezul pierdea rapid căldură, spune Peter Driscoll, geodinamist la Carnegie Institution for Science. Dacă câmpul magnetic al Pământului ar dispărea complet, viața pe măsură ce s-a dezvoltat ar fi puternic expusă la radiațiile de la erupțiile solare. Radiația crescută ar putea epuiza oxigenul, o resursă valoroasă pentru toată viața.
Doar 30 de milioane de ani mai târziu, intensitatea magneticuluimarjele au crescut la 70% din valorile actuale. Cam în același timp, dezvoltarea activă a vieții a produs o revoluție pe Pământ. Atunci au apărut majoritatea grupurilor de animale, au apărut primele specii terestre.
Poate lumea în curs de dezvoltare și toate ființele viipe planeta Pământ își datorează existența miezului interior de fier, care se află la 5.000 km mai jos, sub picioarele noastre. Acum, cercetătorii încearcă să reproducă condițiile găsite în miez în laborator: o sarcină dificilă, dar necesară. Cu ajutorul unui astfel de experiment, este posibil să se confirme concluziile pe care cercetătorii le-au făcut mai devreme pe baza modelelor matematice.