Геологи уточнили возраст внутреннего ядра Земли
Лабораторные эксперименты показали, что внутреннее твердое ядро и геомагнитное поле нашей планеты образовались в период от 1,3 до 4,5 миллиардов лет, что делает его намного старше, чем считалось ранее. Статья с результатами исследования опубликована в журнале Physical Review Letters.
Массивное железо-никелевое ядро Земли принято разделять на внутреннее твердое и внешнее жидкое. Считается, что конвекция жидких металлов во внешнем ядре создаёт глобальное магнитное поле, которое защищает жизнь на нашей планете.
Профессор Школы геологических наук Техасского университета в Остине Юнг-Фу Линь и его коллеги провели лабораторные эксперименты, изучив тепло- и электропроводящие свойства железа при огромной температуре (3000 кельвинов) и давлении, существующем во внутреннем ядре нашей планеты – вплоть до 170 ГПа, более чем в тысячу раз больше, чем на дне Марианского желоба, и в миллион раз больше, чем атмосферное давление.
«Для человечества действительно важно знать о происхождении геодинамо – силе магнитного поля, потому что это способствует обитаемости планеты», – пишет в своём исследовании профессор Юнг-Фу Линь.
Предположительно, геодинамо поддерживалось двумя различными источниками энергии и механизмами: тепловой конвекцией и композиционной конвекцией. На первых этапах формирования ядра геодинамо поддерживалось только тепловой конвекцией. Теперь, спустя миллионы лет, оба механизма играют одинаково важную роль.
Профессор Линь пишет, что, получив новую более современную информацию о проводимости вещества в недрах Земли и об изменениях теплопередачи с течением геологического времени, исследователи смогли сделать более точную оценку возраста внутреннего ядра.
«Как только мы узнали, сколько тепла поступает от внешнего ядра к нижней мантии, мы смогли рассчитать время, когда Земля достаточно остыла до такой степени, что внутреннее ядро начало кристаллизовываться», – сказал он.
Обозначенный учеными промежуток (1–1,3 миллиарда лет назад) коррелирует с резким всплеском силы магнитного поля планеты, который обнаруживается по ферромагнитным минералам. В совокупности данные в очередной раз свидетельствуют о том, что формирование внутреннего ядра неразрывно связано с образованием современных сильных магнитных полей.
Читать подробней: Reconciliation of Experiments and Theory on Transport Properties of Iron and the Geodynamo
Источник: Physical Review Letters