В протерозое геодинамо генерировало поле, которое было сильнее современного

N+1Наука

Скачок магнитного поля 1,1 миллиарда лет назад указал на солидный возраст внутреннего ядра Земли

Винера Андреева

Кросс-поляризованный снимок шлифа анортозита (толщина среза около 30 микрометров). Yiming Zhang

Измерив остаточную намагниченность магматических пород возрастом около 1,1 миллиарда лет, геофизики обнаружили признаки значительного временного усиления геомагнитного поля в ту эпоху. Для такого всплеска требовался мощный источник энергии, что заставило ученых усомниться в модели постепенного остывания жидкого ядра с поздним (менее 700 миллионов лет назад) началом кристаллизации в его центре. Полученные данные сильно затрудняют определение возраста внутреннего твердого ядра Земли, а история земного магнетизма оказывается гораздо сложнее, чем представлялось. Об этом рассказывает статья в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Генерируется главное магнитное поле во внешнем жидком ядре за счет конвективных потоков, которые под действием кориолисовой силы образуют в северном и южном полушариях противоположно закрученные вихри. Их движение в слабом магнитном поле (оно может быть внешним, например, солнечным, или возникать в процессах на границе ядра и мантии) приводит в действие механизм гидромагнитного динамо. Однако для конвекции необходим перепад температур во внешнем ядре. Он возникает в основном, по-видимому, за счет двух процессов: высвобождения скрытой теплоты кристаллизации на границе внешнего и внутреннего твердого ядра и теплопереноса в мантию через верхнюю границу внешнего ядра.

Но так было не всегда: сложное ядро сформировалось у Земли не сразу. Между тем результаты недавних исследований показали, что на заре своего существования — в катархее, около 4,2 миллиарда лет назад — наша планета уже обладала магнитным полем. У ученых есть и соображения относительно механизмов его генерации в столь отдаленное время. Например, из-за того, что значительная часть нижней мантии еще представляла собой силикатный океан, геодинамо могло поддерживаться прямо в нем за счет кристаллизации. Дальнейшая же история изменений в режиме земного магнетизма тесно связана с эволюцией ядра, а точнее, с тем, как эта горячая, высокопроводящая часть Земли остывала на протяжении геологического времени. Продолжительность этой истории определяется возрастом внутреннего ядра.

Породы рифтовой системы Мидконтинент в районе озера Верхнее на геологической карте. Желтый цвет ― осадочные породы; оранжевый ― эффузивные (вулканические); серый ― интрузивные. Цветовая шкала маркирует возраст пород, образцы которых исследовались ранее. Звездочками обозначены места отбора образцов для настоящего исследования. Yiming Zhang et al. / Proceedings of the National Academy of Sciences, 2022

Ученые оценивают его исходя из предполагаемых значений теплопроводности: чем она выше, тем быстрее ядро пришло к современному состоянию, а значит, тем оно моложе. Но, поскольку наши знания о химическом составе ядра и физических условиях в нем (прежде всего это касается температуры) недостаточны, оценки возраста внутреннего ядра сильно зависят от выбора модели и колеблются в широких пределах. Некоторые геофизики оперировали моделями с низкой теплопроводностью (от 18 до 44 ватт на метр на кельвин),что позволяло считать внутреннее ядро почти таким же древним, как и сама планета. Другие исследователи получили значение теплопроводности до 90 ватт на метр на кельвин, и оно означало, что твердое ядро появилось менее 700 миллионов лет назад, в позднем протерозое.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Окислительное присоединение на палладии прошло по радикальному механизму Окислительное присоединение на палладии прошло по радикальному механизму

Представление о реакции окислительного присоединения на палладии было неполным

N+1
Анастасия Калманович — о 1990-х, Москве тех лет, Земфире и жизни, похожей на остросюжетный фильм Анастасия Калманович — о 1990-х, Москве тех лет, Земфире и жизни, похожей на остросюжетный фильм

Анастасия Калманович рассказала свою историю беспокойных 1990-х

Правила жизни
Ожирение в детстве в четыре раза повысило вероятность долгосрочного отпуска по болезни в 25 лет Ожирение в детстве в четыре раза повысило вероятность долгосрочного отпуска по болезни в 25 лет

У страдавших ожирением в детстве высокая вероятность уйти в отпуск по здоровью

N+1
Леопард в мире ящериц: в Индии открыли геккона, который использует язык как орган осязания Леопард в мире ящериц: в Индии открыли геккона, который использует язык как орган осязания

Исследователи обнаружили новый вид леопардового геккона

Вокруг света
Вместо похода к психологу: 4 домашних дела, которые помогут успокоить нервы Вместо похода к психологу: 4 домашних дела, которые помогут успокоить нервы

Как снизить уровень стресса и снять тревогу в домашних условиях?

ТехИнсайдер
Беречь лицо, не врать и не бояться: как «Гоголь-центр» стал зеркалом эпохи Беречь лицо, не врать и не бояться: как «Гоголь-центр» стал зеркалом эпохи

Какую роль сыграл «Гоголь-центр» в современной российской культуре

Forbes
Человек всегда шире концепций: придет ли work-life blend на смену work-life balance Человек всегда шире концепций: придет ли work-life blend на смену work-life balance

Почему концепции не способны сделать работающего человека безусловно счастливым

Forbes
Как юрист из Москвы помогает хаски, от которых отказались хозяева Как юрист из Москвы помогает хаски, от которых отказались хозяева

Как юрист из Москвы Наталия Басина построила под Рузой хаски-деревню

СНОБ
Как сексуальная революция сначала освободила женщин, а потом привела к объективации Как сексуальная революция сначала освободила женщин, а потом привела к объективации

В 1960-х годах появилось мнение, что женщина — объект для получения удовольствия

Forbes
«Серый человек»: самый дорогой фильм в истории Netflix оказался «Форсажем» «Серый человек»: самый дорогой фильм в истории Netflix оказался «Форсажем»

Почему «Серый человек» получился таким банальным?

Forbes
Палеогенетики подтвердили родство таштыкских мумий с сибирскими скифами Палеогенетики подтвердили родство таштыкских мумий с сибирскими скифами

Ученые впервые прочитали геномы представителей таштыкской культуры

N+1
Бриджит Джонс возвращается! Культовые образы Рене Зеллвегер из фильма, которые помнят все Бриджит Джонс возвращается! Культовые образы Рене Зеллвегер из фильма, которые помнят все

Уже начались съемки четвертой части "Дневников Бриджит Джонс" - что дальше?

VOICE
Атмосфера драйва Атмосфера драйва

Необычный симбиоз стилей получился из-за разных предпочтений владельцев

Идеи Вашего Дома
Что такое психологический чекап и как его проходить Что такое психологический чекап и как его проходить

Как проверить свое ментальное здоровье?

Psychologies
7 самых неловких моментов во время поцелуя и как их избежать 7 самых неловких моментов во время поцелуя и как их избежать

Что может пойти не так во время поцелуя?

Maxim
6 фатальных ошибок на собеседовании 6 фатальных ошибок на собеседовании

Успешно пройти собеседование — искусство, которое можно освоить

Psychologies
20 лучших комедий с чёрным юмором 20 лучших комедий с чёрным юмором

Отвратительно смешные комедии с чёрным юмором

Maxim
Секреты красивой груди Секреты красивой груди

Иметь соблазнительную, а главное, здоровую грудь мечтает каждая женщина

Лиза
Как объяснить даже детям, что такое маятник Фуко Как объяснить даже детям, что такое маятник Фуко

Как объяснить принцип маятника Фуко любому человеку можно за пять минут

ТехИнсайдер
Александра Маринина: «История движется поступками людей, а люди, как известно, не меняются» Александра Маринина: «История движется поступками людей, а люди, как известно, не меняются»

История – это тоже своего рода детектив

Лиза
Первая леди Первая леди

Как революционная феминистка стала лицом советской дипломатии

Дилетант
Мозг без вас решает стоит ли браться за выгодное дело, если оно принесет боль Мозг без вас решает стоит ли браться за выгодное дело, если оно принесет боль

Полосатое тело виновато в том, что мы прокрастинируем

ТехИнсайдер
Лаланн-Ленд Лаланн-Ленд

Чем творчество Клод и Франсуа-Ксавье Лаланнов привлекает коллекционеров?

Robb Report
Близкий пропал без вести: как справиться с болью и неизвестностью Близкий пропал без вести: как справиться с болью и неизвестностью

Как помочь себе, если ваш близкий пропал?

Psychologies
Топ-10 распространенных мифов о собаках, в которые до сих пор верят Топ-10 распространенных мифов о собаках, в которые до сих пор верят

Уже давно перестать верить в эти антинаучные убеждения о собаках

ТехИнсайдер
Норвежка случайно купила на аукционе золотое кольцо вождя викингов в коробке из-под бананов Норвежка случайно купила на аукционе золотое кольцо вождя викингов в коробке из-под бананов

Норвежка купила золотое кольцо, относящееся к эпохе викингов

N+1
6 признаков, что у твоего мужа кризис среднего возраста: ты должна знать их все! 6 признаков, что у твоего мужа кризис среднего возраста: ты должна знать их все!

Как помочь мужу справиться с кризисом среднего возраста

VOICE
Как еще можно использовать чайные пакетики: 10 необычных идей Как еще можно использовать чайные пакетики: 10 необычных идей

Чайные пакетики можно эффективно использовать в быту

ТехИнсайдер
5 самых диких убийц Дикого Запада 5 самых диких убийц Дикого Запада

Самые кровожадные типы, которые прославились своей жестокостью на Диком Западе

Maxim
«А вдруг люди подумают»: что такое социофобия и почему мы так боимся общения «А вдруг люди подумают»: что такое социофобия и почему мы так боимся общения

Социофобия — расстройство, которое выражается в страхе взаимодействия с людьми

Forbes
Открыть в приложении