земля

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Земное ядро. Ученые выяснили, что земное ядро по-прежнему активно меняет свою форму. В Восточном полушарии, под Россией и Китаем, оно плавится, в Западном — твердеет.

Согласно расчетам, которые провели французские геофизики, ядро планеты вовсе не столь стабильно, как считалось ранее. Процессы плавления и кристаллизации продолжаются до сих пор, и именно они ответственны за то, что форма ядра далеко не симметрична. Как они это увидели? Определение формы земного ядра — задача далеко не тривиальная. Никакие скважины не опускаются глубже земной коры, не говоря уж о мантии, и потому непосредственно посмотреть на ядро нельзя.
О том, что находится на глубинах свыше десяти километров, геологи в начале XX века узнали по распространению сейсмических волн – колебаний, созданных землетрясениями. Волна, возникающая при подземных толчках, по-разному движется в разных горных породах, а когда встречает границу двух сред, то частично отражается от нее. Регистрируя при помощи сейсмостанций время прихода волны в разных точках, ученые могут реконструировать внутреннее строение Земли примерно так же, как рыбаки используют эхолот для наблюдения за скрытыми в толще воде косяками рыбы.
В работе, опубликованной журналом Science, исследователи из Университета Тулузы проанализировали данные, накопленные с 1976 по 2009 год, в том числе информацию о 90 крупных землетрясениях. Сопоставив между собой результаты наблюдений за распространением сейсмических волн, ученые восстановили форму земного ядра, в очередной раз убедившись в его асимметрии.
Косвенные методы изучения небесных тел позволяют выяснить многое. Например, то, что ядро Титана состоит из смеси льда со щебнем. Звук в железе Впрочем, одних только данных о форме земного ядра было бы недостаточно, чтобы сделать вывод о плавлении ядра в одном месте и затвердении в другом. Для подобных заключений потребовалось использовать информацию о том, как распространяются колебания в различных формах железа.
Из железа состоит большая часть ядра Земли, причем внутренняя часть ядра – твердая, а внешняя, окружающая его со всех сторон, -жидкая. Узнать это удалось опять-таки по отражению сейсмических волн. Марс около 100 млн лет находился в расплавленном состоянии — к такому выводу пришли геологи в 2009 году Железо в зависимости от давления и температуры может принимать разные формы: его атомы могут по-разному располагаться друг относительно друга. И это различное расположение приводит к разным механическим свойствам, включая и скорость распространения колебаний. Там, где железо плавится или только затвердевает, колебания распространяются не так, как в сплошном и не подверженном изменениям монолите. Три разных типа кристаллов железа (красными шариками обозначены атомы). Свойства у всех них различны.

Магнитное поле Какое практическое значение имеют полученные исследователями данные? Прежде всего, ученые получили данные о том, насколько активно ядро планеты, что позволяет лучше понять устройство Земли в целом. Кроме того, постоянное плавление в одном месте и кристаллизация в другом означают непрерывный перенос жидкого железа. Локальные участки плавления и кристаллизации, обнаруженные геофизиками, в целом хорошо согласуются с местными особенностями магнитного поля планеты, что неудивительно, так как гигантские потоки магнитного материала серьезным образом повлияли на состояние магнитосферы. Магнитное поле Земли отклоняет поток заряженных частиц от Солнца. Взаимодействие магнитного поля с солнечными частицами лежит в основе как магнитных бурь, так и защиты жизни на Земле от губительного ионизирующего излучения. Дополнительная информация о природе магнитного поля позволит точнее предсказывать его долговременные изменения. Поскольку магнитное поле отклоняет в сторону от планеты потоки заряженных частиц от Солнца, для человечества это далеко не отвлеченный вопрос. В прошлом магнитное поле уже меняло свою ориентацию, а его полное исчезновение чревато резким возрастанием радиационного фона за счет космического излучения.
Грозит ли нам повторение магнитных катаклизмов, можно сказать только имея на руках достаточно полные и адекватные модели земного ядра.