В центре нашей планеты — шар из твёрдого железа, окружённый жидким расплавом. Сегодня он вращается, пульсирует и даёт Земле то самое магнитное поле, которое защищает нас от космической радиации. Но вот вопрос: когда именно это железное сердце начало остывать?
Долгие годы учёные спорили: внутреннему ядру Земли миллиард лет? Или всего 565 миллионов? Новый эксперимент приблизил нас к разгадке.
Физики два года трудились над тем, чтобы измерить теплопроводность железа в условиях, приближенных к недрам планеты. Образец разогревали лазером и сжимали в алмазной наковальне до давления в 170 гигапаскалей — это в 170 миллионов раз выше, чем у нас на поверхности. Температура доходила до 3000 °C.
Результат оказался неожиданным: теплопроводность железа оказалась на 30-50% ниже, чем считалось раньше. Это значит, что ядро не могло так долго оставаться жидким, и кристаллизация — образование твердого внутреннего ядра — началась раньше. По новой оценке, это случилось примерно от 1 до 1,3 миллиарда лет назад.
Магнитное поле создаётся благодаря конвекции — движению расплавленного железа. До затвердевания ядра работал только один механизм — тепловой. А сейчас к нему добавился и второй — так называемая композиционная конвекция. Более лёгкие элементы поднимаются вверх, перемешивая жидкое железо и усиливая эффект.
Совокупность этих процессов делает земное ядро гигантским электромагнитом. Без него у нас не было бы ни стабильной атмосферы, ни жизни.
Однако есть одна нестыковка. Магнитное поле усиливалось не только миллиард лет назад, но и около 565 миллионов лет назад. Это наводит на мысль, что тогда в недрах Земли произошло что-то странное — возможно, ещё один скачок или сбой.
"Чтобы понять это, нужны дальнейшие исследования геодинамики и палеомагнетизма", — признают учёные.
Земля́ — третья по удалённости от Солнца планета Солнечной системы.