Ядро Земли оказалось на 2,5 года моложе ее коры

160519 f01
Внутреннее строение Земли

Проведенное физиками из Орхусского и Копенгагенского университетов (Дания) исследование показало, что центр Земли немного моложе ее коры. Как отмечают сами ученые, связано это обстоятельство не с истинным возрастом нашей планеты, но с воздействием силы тяжести. Подробнее с исследованием можно ознакомиться в журнале European Journal of Physics.

В процессе своего исследования физики попробовали воспроизвести рассуждения нобелевского лауреата Ричарда Фейнмана, который предполагал, что центр Земли должен быть на день или два моложе, чем ее поверхность. Однако, результаты, полученные датскими учеными, радикально отличаются от оценки Фейнмана.

Согласно общей теории относительности Альберта Эйнштейна, массивные объекты способны создавать вокруг себя "гравитационную яму", в которой время течет медленнее. За направление замедления отвечает гравитационный потенциал, т.е. мера количества работы, необходимой для перемещения объекта из точки А в точку В. Чем меньше гравитационный потенциал, тем, соответственно, медленнее идет время.

Ученым было необходимо установить разницу в гравитационном потенциале между ядром Земли и ее корой. Задействовав этот параметр в уравнениях теории относительности, физики получили фактор растяжения времени около 3×10-10. Таким образом, каждая секунда в центре Земли отсчитывается гораздо медленнее, чем на поверхности.

Проведя расчеты для однородной модели Земли и для предварительной эталонной модели, физики установили, что в рамках первой можно говорить о том, что ядро моложе поверхности Земли на 1,58 года. Во второй, более реалистичной модели учитывается изменение гравитационного потенциала в зависимости от плотности конкретного участка планеты, т.е. принимается во внимание разная плотность Земли на разной глубине. Так, известно, что ядро является более плотным, чем мантия. Выполнив расчеты для этой модели, ученые пришли к выводу, что центр Земли моложе ее поверхности на 2,5 года.

160519 f02
Плотность Земли в зависимости от расстояния от центра планеты (для двух моделей)

Аналогичные расчеты ученые выполнили и для Солнца. В случае, когда изменение плотности в зависимости от глубины не учитывается, центр светила оказывается моложе своей поверхности на 4,8 тысяч лет. Если же принимать во внимание неоднородность внутренней структуры, то разница между центром и поверхностью будет достигать 39 тысяч лет. Такой разрыв объясняется тем фактом, что большая часть массы Солнца сосредоточена ближе к его центру, в то время как внутри Земли материя распределена более равномерно.


А. Павленко (по материалам открытых источников)

Метки: Земля

Печать