Ново обяснение на парадокса на магнитното поле

Японски учен предлага обяснение на появата на магнитното поле на Земята в ранните етапи на нейното формиране, съобщава Nature.

На конференцията на геофизиците American Geophysical Union meeting, която се проведе от 14 до 18 декември в Сан Франциско, Ки Хироши (Kei Hirose) от Токийския технологичен институт разказал, че наличието на магнитно поле на Земята в ранните етапи от нейното съществуване се дължи на кристализирането на силициев диоксид. Неговата версия обяснява т.нар. нов парадокс на ядрото, известен от 2012 година.

Накратко „новият парадокс на ядрото“ се състои в следното. Както е известно, Земята има магнитно поле, чието съществуване според сегашните представи се дължи на конвективни процеси във външното (течно) ядро. Топлината, отделяна в резултат на ядрени реакции във вътрешното (твърдо) ядро, кара течното ядро на външното ядро да се движи, което стартира процеса на планетното динамо и генерира магнитното поле.

Известно е, че твърдото ядро (а следователно – и възможността за протичането на ядрени реакции, необходими за конвекцията на топлина) се е образувало преди 1,5 млрд. години. Има данни за съществуването на магнитното поле преди 3,4 млрд. години (данните се основават на поляризацията на минерални кристали).

Някои учени смятат, че обяснението на парадокса може да е голямото топлоотдаване на ядрото и малкото – на мантията (в такъв случай конвекцията на топлина е възможна още преди образуването на твърдо ядро), но дори изменението на топлопроводимостта не обяснява изцяло парадокса.

Сега Ки Хироши предлага свое решение на геофизичната задача. Няколко години той провеждал изпитания, моделиращи условията във вътрешността на ядрото на Земята. Ученият създал проби с различно съдържание на желязо, силиций и кислород, след това ги свил с диамантени бутала и ги нагрял с лазер до 4000 градуса по Целзий.

По думите му в хода на многократни експерименти силицият и кислородът съвместно кристализират в силициев диоксид. Остатъчният разтвор започва да се смесва и течното вещество на моделираното ядро се привежда в движение, достатъчно за стартиране на магнитно динамо.

Хипотеза, че магнитното поле на Земята на ранните етапи от нейното съществуване се дължи на кристализацията на минерално вещество, е изказвана и от геофизика Дейвид Стивънсън (David Stevenson) от Калифорнийския технологичен институт. Според него обаче този минерал е магнезиев оксид.

Магнитното поле се простира до височина около 100 000 километра и предпазва Земята от слънчевия вятър – поток йонизирани частици от слънчевата корона, и по този начин осигурява защита на целия биологичен живот.