Спутники ЕКА обнаружили «струйное течение» из жидкого металла в ядре Земли
Стрелками обозначены струи жидкого металла. Также на схеме показаны орбиты трех спутников системы Swarm, благодаря которым удалось обнаружить это явление
Европейское космическое агентство опубликовало информацию о том, что в недрах нашей планеты обнаружено необычное струйное течение, которое находится глубоко под поверхностью. При помощи спутников ЕКА обнаружило поток шириной до 420 километров на глубине около 3000 километров. Этот поток циркулирует со скоростью в 40–45 километров в году.
Спутники Swarm ЕКА, которые и помогли сделать открытие, предназначены для наблюдения за магнитным полем Земли. Миссия Swarm состоит из трех спутников, находящихся на различных полярных орбитах высотой от 460 до 530 км. Масса каждого спутника составляет 472 килограмма. Изменения магнитного поля нашей планеты спутники фиксируют с 2013 года.
Сейчас принято считать, что магнитное поле Земли генерируется токами в жидком металлическом ядре планеты. Правда, еще в 1934 году Т. Каулинг показал, что механизм генерации магнитного поля ядром вовсе не обеспечивает его устойчивости. Вопрос происхождения и сохранения поля актуален до сих пор — гипотез есть много, но в полной мере все эффекты магнитного поля Земли ни одна из них не объясняет.
Длительные наблюдения помогли выяснить, что напряженность поля постепенно падает, причем в разных регионах по-разному. В среднем за 20 лет падение составило около 1,7%. Но в некоторых регионах напряженность упала сразу на 10%. Есть и регионы, где показатель, наоборот, увеличился.
Тем не менее, теория «геомагнитной динамо-машины» используется подавляющим большинством специалистов. Считается, что движение жидкого железа во внешнем ядре обуславливается постоянной потерей тепла внутренним ядром. Как известно, сама наша планета состоит из нескольких слоев. Первый — это земная кора, затем мантия, внешнее ядро, с быстрым вращающимся слоем расплавленных железа и никеля, а также внутреннее ядро, которое, по мнению большинства ученых, представляет собой огромный расплавленный шар из железа. Температура его достигает нескольких тысяч градусов.
Никто еще не наблюдал ядро, но ученые косвенными методами доказали, что оно существует и в общих чертах отразили его строение. Благодаря спутникам стало возможным, проанализировав магнитное поле и его структуру, создать схему ядра, где и были выявлены потоки жидкого металла. «Спутники Swarm Европейского космического агентства помогли получить наиболее точный рентгеновский снимок ядра», — говорится в заявлении ЕКА. «Мы не только увидели эти потоки впервые, но теперь и понимаем, почему они вообще существуют».
Как выяснилось, скорость такого течения примерно в три раза выше скорости течения жидких составляющих внешнего ядра. И в тысячи раз выше движения тектонических плит Земли. По мнению специалистов, скорость течения жидкого металла постоянно увеличивается. С 2000 года этот показатель вырос в несколько раз. Пока что ученые не могут объяснить факт ускорения этого течения, но, вероятно, это естественное явление.
«На данный момент мы знаем о Солнце больше, чем о ядре Земли. И открытие этого явления — шаг на пути к получению дополнительной информации о внутренних механизмах нашей планеты», — заявил один из участников исследовательской группы Крис Финлэй, ученый из Датского технического университета.
Ранее была опубликована работа другой группы ученых, которой удалось подтвердить существование жидкого металла в недрах Земли. Специалисты изучили несколько тысяч осколков, которые остались после огранки особо крупных алмазов высокой степени чистоты. Осколки, которые анализировались, принадлежали 53 крупнейшим алмазам. Чем крупнее алмаз, тем меньше в нём примесей азотных соединений — в большинстве случаев дело обстоит именно так.
Как оказалось, эти осколки содержат включения сплавов железа, углерода, никеля, серы. Такого рода включения являются доказательством того, что алмазы формировались в насыщенной металлами среде. Вполне может быть, говорят геологи, что алмазы такого типа формируются в так называемых «карманах» мантии, которые заполнены жидким металлом. Здесь есть все необходимые условия (в частности, температура и давление) для зарождения драгоценного камня.
В «карманах» мантии, заполненных жидким металлом, под воздействием высокой температуры и давления могут возникать и формироваться алмазы. А за счет динамики слоев мантии алмазы иногда оказываются в кимберлитовых трубках
Возраст и местонахождение крупных алмазов говорят о том, что процесс алмазообразования происходит в мантии постоянно, в самых разных регионах Земли. Плюс ко всему, анализ образцов позволяет утверждать и то, что жидкие металлические фазы тоже не редкость, в мантии они образуются достаточно часто.
