/ Новости сайта / Наука и Технологии / Тайны магнитного поля Земли
09.12.2019

Тайны магнитного поля Земли

Оценка: 5.0    4163 16 Наука и Технологии
15:38
Магнитное поле Земли защищает нас от смертельной космической радиации, и без него, как известно, жизнь не могла бы существовать. Движение жидкого железа во внешнем ядре планеты, явление «геодинамо», порождает это поле. Но как оно появилось и после поддерживалось на протяжении всей истории Земли — это загадка для ученых.

Новая работа, опубликованная в Nature группой во главе Александром Гончаровым из Университета Карнеги, проливает свет на историю этого невероятно важного геологического образования.

Наша планета сформировалась из твердого материала, который окружал Солнце в его молодости, и со временем самый плотный материал, железо, затонул, опустился глубже, образовав слои, о которых мы знаем сегодня: ядро, мантия, кора. В настоящее время внутреннее ядро представлено твердым железом наряду с другими материалами, которые затянуло во время процесса наслоения. Внешнее ядро представлено сплавом жидкого железа, и его движение порождает магнитное поле.

Более глубокое понимание того, как проводится тепло в твердом внутреннем ядре и жидком внешнем ядре, необходимо, чтобы собрать воедино процессы, благодаря которым наша планета и ее магнитное поле эволюционировали — и, что еще более важно, энергию, поддерживающую постоянное магнитное поле. Но эти материалы, очевидно, существуют лишь при самых экстремальных условиях: при очень высокой температуре и очень высоком давлении. Выходит, на поверхности их поведение будет совершенно другим.

«Мы решили, что будет крайне необходимо напрямую измерить теплопроводность материалов ядра при условиях, соответствующих условиям ядра, — говорит Гончаров. — Потому что, разумеется, мы не можем добраться до ядра Земли и взять себе образцы».

Ученые использовали инструмент под названием ячейка с алмазными наковальнями, чтобы имитировать условия планетарного ядра и изучить, как железо проводит тепло в этих условиях. Ячейка с алмазными наковальнями сжимает крошечные образцы материала между двумя алмазами, создавая экстремальное давление глубин Земли в лаборатории. Лазер нагревает материалы до ядерных температур.

Используя такую «ядерную лабораторию», группе ученых удалось изучить образцы железа при температурах и давлении, которые можно найти внутри планет размерами от Меркурия до Земли — давление от 345 000 до 1,3 миллиона нормальных атмосфер и от 1300 до 2700 градусов по Цельсию — и понять, как они проводят тепло.

Выяснилось, что теплопроводность таких образцов железа соответствует нижнему концу предварительных оценок теплопроводности ядра Земли — между 18 и 44 Ватт на метр на градус Кельвина, в единицах, которые ученые используют для измерения подобных вещей. Это говорит о том, что энергия, необходимая для поддержания геодинамо, всегда была доступна с самого начала истории Земли.

«Чтобы лучше понять теплопроводность ядра, в дальнейшем мы будем изучать, как нежелезные материалы, которые были затянуты в ядро вместе с тонущим железом, влияют на тепловые процессы внутри нашей планеты», говорит Гончаров.

 

Поделитесь в социальных сетях


Комментарии 16

0  
renmilk11 07.06.2016 12:16
с цилиндрическими или прямоугольны,и магнитами проще. Имело ли место намагничивания шара. Взять к примеру, шарик от подшипника. Сначала он не магнитный. Поместить в соленоид и дать импульс постоянного тока в катушку-
все магнитовихри соорентируются вдоль импульса м.поля катушки. Соленоид убираем и вот у нас мадель Земли с силовыми линиями магнитного поля. Тоже ведь вариант? Да?
0  
Brutal 08.06.2016 09:59
нет, не вариант, учитывая непостоянство магнитного поля земли, шарик будет иметь магнитное поле временное, постоянно убывающее, а у планеты изменяющееся поле, связанное далеко не с намагничиванием от импульса.
0  
siriys 06.06.2016 20:36
Красиво написал,согласен на все сто.
0  
renmilk11 06.06.2016 22:53
Да? smile
0  
topzz 06.06.2016 20:18
Магнетизм - это свойство присуще только для электричества.
Другими словами - магнетизм - это и есть электричество.
Госпаде, для ученных является загадкой происхождение электро-магнитного поля Земли... Стыд и срам вам, господа ученные!
Только один процесс во всей Вселенной может производить электрический ток - это ТРЕНИЕ, абсолютно любых видов материалов.
Внутри нашей планеты именно это трение и происходит, с большим выделением тепла и ЭЛЕКТРИЧЕСТВА, которое и образует электромагнитное поле Земли.
Как оно может исчезнуть, господа физики???
Они исчезнет только тогда, когда все процессы на Земле остановятся, когда не будет трения.
Даже если внутри планеты все затихнет, трение атмосферы, грунта об космическое пространство все равно будет создавать свое поле, что и происходит на всех объектах, на которых вы видите проявления магнетизма.
Как это на Марсе или на Венере нет электромагнитного поля???
Вы в своем уме?
Пока наши ученные не поймут, что все процессы во Вселенной имеют электрическое происхождение, наша наука так и будет выдумывать различные темные материи и черные дыры.
Позор!!!
0  
renmilk11 06.06.2016 20:58
Ладно, трение...но.
А какова частота нашего поля? Почему 0 герц, если движется и трётся?
0  
topzz 06.06.2016 21:03
Если Вы не знаете, любой ток природного происхождения - постоянный. А частота тока присуща только искусственному, переменному току. Какова частота тока в батарейке или автомобильном аккумуляторе? 0 - не так ли?
0  
renmilk11 06.06.2016 21:48
biggrin :D нет...ну если трение в земле есть? Сам же сказал! biggrin
А про естесственность аккумулятора с батарейкой...вообще улубнуло...
Трение качение вращение. Но почему магнитное поле постоянное, то есть знак его не меняется на земле? Земля должна гудеть как трансформатор!
0  
topzz 06.06.2016 22:30
Как я могу объяснить человеку, который не знает устройство генераторов электрического тока?
Аккумулятор я привел в пример, как устройство постоянного тока. Есть ли частота тока в молнии, на расческе, когда потрешь ею волосы? Частота задается только в генераторе, и не надо ее сравнивать с процессами внутри Земли, в которой магнитное поле создается естественным путем.
И могу удивить еще больше - никаких знаков, плюсов, минусов, в природе тоже не существует. Есть избыток и недостаток электрического тока. И ток течет от избытка, к недостатку по материалам, которые обладают наибольшей электро-проводимостью. Все очень просто.
0  
renmilk11 06.06.2016 22:49
Значит имеем таки статическое электромагнитное поле?! Железный поток огибает с шорохом твёрдое ядро (может уран?), которое смещено и создаёт ускорение потока в узком месте и перепад плотностей расплава железа(проводящего вещества), замкнутого электрически на самого себя, и создаеёт вокруг этого контура постоянное магнитное поле!
Но ...это как его...а - магнитики то одной стороной притягиваются, а другой отталкиваются - поляризация однака happy налицо в природе. А там и до условных плюса и минуса недалеко...
0  
topzz 06.06.2016 23:03
Магнитики еще и третьим признаком обладают - вращением, это к сведению.
А притягиваются они не плюсами или минусами, а совпадением направления течения электрических зарядов в электромагнитном поле.
В природе ничего отрицательного не существует - только в темных головах великих академиков.
0  
renmilk11 07.06.2016 12:07
Магнитики еще и третьим признаком обладают - вращением, это к сведению.
Внутри магнетика колечки ориентируются и создают направление поляризации поля smile
У нас же имеется намагниченый шар....с сонапрвлеными магниторами, создающими результируюшую напрвленность силовых линий планетарного поля. Постоянного, естесственно...
Северный и Южный условные полюса географический и магнитный не совпадают. Из-за смещенного центра твёрдого ядра. Чем больше смещение - тем интенсивнее поле Земли или других планет. По причинам изложеным мной выше.
0  
Brutal 08.06.2016 09:50
Есть ли частота тока в молнии , как такое можно написать было?!? человек, позиционирующий себя умным инженером такое не напишет!! блокинг генератор - молния сотни МГц. любой ток природного происхождения - постоянный - нет ошибка, колебания присутствуют всегда 0,1 Гц - это тоже колебание, а природного происхождения - 1,2,3,7,14 и т.д (приливы, прибои, плотность атмосферы, скорость хим реакции в аккумуляторе и батарейке - это всё величины не постоянные!!!!!!!!!!!!!!!) Гц
0  
topzz 08.06.2016 10:35
Смешались кони, люди...)
Зачем сравнивать молнии - природное явление и блокинг генератор - искусственный прибор? Это искусственная молния, а мы говорим о природных явлениях. Само присутствие слова генератор подразумевает наличие частоты тока. В природе нет никаких генераторов. В молниях нет транзисторов и трансформаторов...
При чем тут постоянные или не постоянные величины в приливах, прибоях, плотности ..., причем тут какие то скорости хим. реакций, если мы говорим о токе??? Да, в природных проявлениях электричества не постоянны сила тока, его напряжения, но частоты нет никакой. Частота тока - это искусственная величина.
А если она и есть в каких-то явлениях, то она не поддается измерениям, так как сама по себе является величиной не постоянной.
0  
Brutal 09.06.2016 09:50
а вращение биполя. абсолютно не искуственное событие. а на чём тогда построены атомные часы. при разряде той же молнии наблюдаются помехи на всех частотах кв диапазона, что вызвано отнюдь не постоянной составляющей.
всё-таки надо подготовить и обосновать свою мысль по поводу постоянства всей природной ЭМ активности.
да и чем отличается искуственная молния от природной, если происходит резкий разряд статического поля и там и там.
0  
msozzy 06.06.2016 16:10
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
ТОП Новостей
Материалов за сегодня нет.
Разговоры у камина
Календарь