Planēta Zeme. Foto: Pixabay
Komanda no Teksasas Universitātes Ostinā, ASV, un sadarbības partneri no Sičuanas un Nanjinas universitātēm Ķīnā uzskata, ka viņu atklājums pietuvina zinātni vienas no visu laiku lielākās mīklas atminēšanai - kā Zeme nodrošina savu magnētisko lauku.
Komandas atklājums sniedz fundamentālu fizikālu mehānismu, kas palīdz izskaidrot pārsteidzoši "mīkstās" Zemes blīvā iekšējā kodola fizikālās īpašības.
Aptuveni 3000 kilometru zem Zemes garozas atrodas lodveida kodols, kas sastāv galvenokārt no dzelzs un niķeļa. Kodols ir ļoti karsts - no aptuveni 4000 līdz 60 000 grādiem pēc Celsija, un tas sastāv no divām daļām: šķidra ārējā kodola un blīva, cieta iekšējā kodola.
Ir zināms, ka dzelzs atomu kustība šajā kodolā nodrošina Zemes magnētiskā lauka darbību, un tiek uzskatīts, ka tam ir liela nozīme, lai planēta būtu apdzīvojama. Tas ne tikai nosaka kompasa virzienus, bet arī kalpo kā vairogs ap planētu, atvairot spēcīgo Saules vētru radīto starojumu.
Zemes magnētiskais lauks galvenokārt tiek radīts šķidrā ārējā kodolā, kurā virpuļo metāla jūra, bet cietā iekšējā kodola loma šajā tā sauktajā ģeodinamikā līdz šim ir palikusi noslēpums.
"Zemes kodolā valda ekstrēms spiediens ~ 3,5 Mbar (3,5 miljoni atmosfēras spiediena) apmērā, tāpēc varētu domāt, ka dzelzs atomi ir tik ierobežoti savās pozīcijās un tiem nav daudz manevrēšanas brīvības," žurnālam “Newsweek” sacīja viens no vadošajiem pētījuma autoriem, Teksasas Universitātes Džeksona Ģeozinātņu skolas profesors Jung-Fu Lins.
"Tas, ko mēs atklājām, bija pilnīgi pretējs šim tradicionālajam uzskatam."
"[Šī kolektīvā kustība] ir saistīta ar to, ka dzelzs atomi atrodas apstākļos, kas ir ļoti tuvi kušanai, līdz ar to tie izskatās kā cieta viela, bet uzvedas vairāk kā šķidrums," teica Lins. "Patiešām, tas notiek daudzos metālos tuvu kušanai, un ir salīdzinoši labi saprotama fizikāla parādība kondensētās matērijas fizikā. Taču nav zināms, ka tas notiktu dziļos planētu iekšienē. Šajā projektā mēs sadarbojāmies ar fiziķiem, un viņi it kā zināja, ka tas notiks."
Atveidojot Zemes iekšējā kodola miniatūru modeli laboratorijā, pētnieku komanda spēja paredzēt šo dzelzs atomu īpašības un kustību. Un tas, ko zinātnieki atklāja, bija ļoti neparasti: tā vietā, lai nekustētos savā cietajā režģī, atomi ātri kustējās.
"Es nodomāju: "Oho, mēs tikko atradām atbildi uz visu laiku uzdotāko ģeofizikas jautājumu," teica Lins.
Komandas rezultāti, kas 2. oktobrī publicēti žurnālā “PNAS”, zināmā mērā palīdz izskaidrot Zemes iekšējā kodola noslēpumaini "mīkstās" īpašības, kā arī piedāvā potenciālu ieskatu par siltuma rašanos planētas centrā. Pētījums arī paplašina mūsu izpratni par procesiem, kas nodrošina Zemes magnētiskā lauka veidošanos, un, iespējams, arī par citu planētu iekšējo darbību Saules sistēmā un ārpus tās.
Lasi vēl:
Planēta Zeme. Foto: Pixabay