В какую сторону вращается ядро?

Геофизики из британского университета Лидса и Института геофизики при Швейцарском федеральном технологическом институте смогли разрешить противоречие между сейсмическими наблюдениями и данными наблюдений за магнитным полем планеты. В частности, исследователи объяснили то, почему разные методики определения направления вращения ядра планеты дают разные результаты. Подробности этого исследования приведены в статье журнала Proceedings of the National Academy of Sciences.

В своей работе геофизики смоделировали поведение геодинамо: земного ядра, которое состоит из внутреннего твердого шара и внешнего жидкого слоя, причем оба компонента системы имеют собственное магнитное поле. Расчеты показали, что в такой системе возможно вращение разных слоев в двух противоположных направлениях, причем в жидком ядре формируется неоднородный поток.

Жидкое вещество внешнего ядра в модели ученых движется вдоль экватора и только в приповерхностном слое, и именно этот поток с востока на запад обнаруживается при анализе сейсмографических данных. Твердое внутреннее ядро вращается с востока на запад со скоростью, которая превышает скорость вращения поверхности планеты, и это вращение связано с изменениями магнитного поля. Таким образом, магнитные данные не противоречат сейсмическим, так как они описывают поведение разных компонентов системы, считают исследователи. Модель также допускает медленное изменение электромагнитных сил, влияющих на взаимодействие движущихся слоев между собой. Это, в свою очередь, должно приводить к изменению магнитного поля на поверхности и, в частности, к изменению направления дрейфа магнитных полюсов.

Авторы подчеркивают, что предыдущие исследования намагниченности минералов и даже археологических находок свидетельствовали в пользу нестабильности магнитного поля в долговременной перспективе, которая отражена в их модели. Сейсмические данные являются одним из основных источников информации об ядре планеты. Анализ магнитного поля также позволяет получить дополнительные сведения о процессах внутри планеты, однако этот метод пригоден только для Земли и других небесных тел с собственной магнитосферой. Менее значимым, но вносящим свой вклад в изучение строения планет методом является анализ теплового потока из глубины; к числу пока что перспективных и не вошедших в практику способов заглянуть в недра относят нейтринные наблюдения.

В очень небольших масштабах условия внутри ядра планеты также можно воссоздать в лаборатории, используя особо мощные прессы.

Статья и фото: ФОБОС