Геологи выяснили, почему магнитное поле Земли меняется рывками
https://ria.ru/20190422/1552947338.html
Геологи выяснили, почему магнитное поле Земли меняется рывками
Геологи выяснили, почему магнитное поле Земли меняется рывками – РИА Новости, 22.04.2019
Геологи выяснили, почему магнитное поле Земли меняется рывками
Сила магнитного поля Земли резко меняется каждые десять лет из-за существования внутри ядра планеты особых турбулентных волн, “взбалтывающих” его материю при… РИА Новости, 22.04.2019
2019-04-22T18:42
2019-04-22T18:42
2019-04-22T18:42
наука
париж
дания
открытия – риа наука
геология
земля
/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content
/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content
https://cdnn21.img.ria.ru/images/155294/58/1552945813_0:247:1338:1000_1920x0_80_0_0_e4454bdce480df81c85c486acc354a18.jpg
МОСКВА, 22 апр – РИА Новости. Сила магнитного поля Земли резко меняется каждые десять лет из-за существования внутри ядра планеты особых турбулентных волн, “взбалтывающих” его материю при достижении границы с мантией.
Об этом пишут французские и датские геологи в журнале Nature Geoscience.Ядро нашей планеты, как сегодня считают ученые, состоит из двух слоев – твердого металлического ядра в центре, и окружающего его слоя из жидкого железа и никеля. Эта металлическая “жидкость” не стоит на месте, а постоянно движется, подобно воде в кипящем чайнике, и это движение порождает магнитное поле, защищающее жизнь на Земле от космических лучей, вспышек на Солнце и других опасных космических феноменов. То, как происходит это движение, сегодня никто не знает, так как заглянуть в ядро Земли, используя сейсмические приборы, фактически невозможно, из-за чего ученым приходится изучать его тайны при помощи математических моделей и лабораторных опытов по воспроизведению условий в ядре при помощи сверхмощных прессов и наковален.Недавно ученые обнаружили, что ядро Земли крайне неоднородно по своей структуре, что заставило их подозревать, что внутри него есть не два, а три слоя. Еще две группы геологов обнаружили необычные “пузыри” из железа, которые поднимаются из ядра в мантию, а также нашли следы существования своеобразных “реактивных потоков” железа внутри него.
Жульен Обер (Julien Obert) из Института физики Земли в Париже (Франция) и его коллега Кристофер Финлэй (Christopher Finlay) из Технического университета Дании в Люнгбю изучали еще одну странную черту ядра Земли, открытую в конце прошлого века.До этого времени ученые считали, что магнитное поле планеты слабеет или усиливается достаточно медленными темпами, почти незаметными для наших приборов. В 1978 году ситуация резко изменилась, когда первые точные геомагнитные приборы зафиксировали, что скорость этих изменений выросла на несколько порядков. Примерно через год этот “рывок” прекратился и магнитное поле пришло в норму, однако нечто похожее повторилось в следующем десятилетии.В общей сложности, за последние полвека ученые зафиксировали десять подобных событий, природа которых, как и их влияние на силу поля и миграции полюсов, до сих пор остается предметом споров среди геологов.Финлэй и Обер нашли объяснение их появлению, изучая данные, записанные во время последних трех геомагнитных рывков, произошедших в 2007, 2011 и 2014 годах, и анализируя выводы их недавних попыток объяснить то, как переворачиваются полюса Земли.
Тогда ученые предположили, что периодические временные или постоянные смены полюсов планеты были связаны с существованием особых колебаний внутри него, так называемых “динамо-волн”. Они движутся от экватора к полюсам и перестраивают магнитную структуру ядра с определенной периодичностью.Нечто похожее, как заметили геофизики, происходит и в момент появления “геомагнитных рывков”. Сильнее всего они проявляют себя в окрестностях экватора планеты, где появляются зоны, в которых сила магнитного поля особенно сильно росла или падала. Это натолкнуло их на мысль, что подобные аномалии могут порождать какие-то глубинные волны внутри ядра, связанные с тем, что Земля вращается вокруг своей оси.Руководствуясь этой идеей, ученые создали очень детальную компьютерную модель его материи, при помощи которой они просчитали, как будут возникать и двигаться подобные колебания. Для проведения этих расчетов Оберу и Финлэю понадобился мощный суперкомпьютер и 4 миллиона часов машинного времени, однако эти затраты оправдали себя.
Оказалось, что геомагнитные рывки появлялись в подобной системе сами по себе благодаря тому, что волны, возникавшие в центральных регионах ядра, постепенно замедляли движение и усиливались по мере их приближения к его границе с мантией. Когда они достигали этой зоны, эти колебания особым образом “взбалтывали” его материю, что приводило к резкому усилению или ослаблению магнитного поля.Как надеются ученые, результаты их расчетов и компьютерная модель помогут точно установить ту роль, которую геомагнитные рывки играют в эволюции магнитного поля Земли и в перевороте ее полюсов.
https://ria.ru/20180521/1520996960.html
https://ria.ru/20121212/914551302.html
https://ria.ru/20161108/1480908244.html
париж
дания
земля
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
2019
РИА Новости
1
5
4.
7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
Новости
ru-RU
https://ria.ru/docs/about/copyright.html
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
1920
1080
true
1920
1440
true
https://cdnn21.img.ria.ru/images/155294/58/1552945813_0:164:1338:1168_1920x0_80_0_0_a39c568c48dd665f5bccb2fb80039ee6.jpg
1920
1920
true
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
РИА Новости
1
5
4.7
96
internet-group@rian.
ru
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
париж, дания, открытия – риа наука, геология, земля
Наука, Париж, Дания, Открытия – РИА Наука, геология, Земля
МОСКВА, 22 апр – РИА Новости. Сила магнитного поля Земли резко меняется каждые десять лет из-за существования внутри ядра планеты особых турбулентных волн, “взбалтывающих” его материю при достижении границы с мантией. Об этом пишут французские и датские геологи в журнале Nature Geoscience.
“Магнитное поле Земли не постоянно, на его силу влияют как медленные, так и быстрые колебания. К примеру, медленный круговорот расплавленных пород в ядре не только порождает это поле, но и отвечает за колебания в его силе, которые длятся столетиями. При этом существуют и очень резкие колебания, так называемые геомагнитные рывки, чья продолжительность не превышает и года”, — пишут ученые.
Ядро нашей планеты, как сегодня считают ученые, состоит из двух слоев – твердого металлического ядра в центре, и окружающего его слоя из жидкого железа и никеля.
Эта металлическая “жидкость” не стоит на месте, а постоянно движется, подобно воде в кипящем чайнике, и это движение порождает магнитное поле, защищающее жизнь на Земле от космических лучей, вспышек на Солнце и других опасных космических феноменов.
То, как происходит это движение, сегодня никто не знает, так как заглянуть в ядро Земли, используя сейсмические приборы, фактически невозможно, из-за чего ученым приходится изучать его тайны при помощи математических моделей и лабораторных опытов по воспроизведению условий в ядре при помощи сверхмощных прессов и наковален.
21 мая 2018, 14:12Наука
Геолог выяснил, почему магнитное поле Земли “бежит” на запад
Недавно ученые обнаружили, что ядро Земли крайне неоднородно по своей структуре, что заставило их подозревать, что внутри него есть не два, а три слоя. Еще две группы геологов обнаружили необычные “пузыри” из железа, которые поднимаются из ядра в мантию, а также нашли следы существования своеобразных “реактивных потоков” железа внутри него.
Жульен Обер (Julien Obert) из Института физики Земли в Париже (Франция) и его коллега Кристофер Финлэй (Christopher Finlay) из Технического университета Дании в Люнгбю изучали еще одну странную черту ядра Земли, открытую в конце прошлого века.
До этого времени ученые считали, что магнитное поле планеты слабеет или усиливается достаточно медленными темпами, почти незаметными для наших приборов. В 1978 году ситуация резко изменилась, когда первые точные геомагнитные приборы зафиксировали, что скорость этих изменений выросла на несколько порядков. Примерно через год этот “рывок” прекратился и магнитное поле пришло в норму, однако нечто похожее повторилось в следующем десятилетии.
В общей сложности, за последние полвека ученые зафиксировали десять подобных событий, природа которых, как и их влияние на силу поля и миграции полюсов, до сих пор остается предметом споров среди геологов.
Финлэй и Обер нашли объяснение их появлению, изучая данные, записанные во время последних трех геомагнитных рывков, произошедших в 2007, 2011 и 2014 годах, и анализируя выводы их недавних попыток объяснить то, как переворачиваются полюса Земли.
12 декабря 2012, 22:00Наука
Ядро пускает железные “пузыри” в верхнюю мантию Земли, выяснили ученыеЛитосфера Земли состоит из трех основных слоев – земной коры, мантии и ядра. В составе мантии ученые выделяют две части – верхнюю и нижнюю. Изучение ядра и слоев мантии “напрямую” невозможно на практике из-за большой глубины, на которой залегают их породы.
Тогда ученые предположили, что периодические временные или постоянные смены полюсов планеты были связаны с существованием особых колебаний внутри него, так называемых “динамо-волн”. Они движутся от экватора к полюсам и перестраивают магнитную структуру ядра с определенной периодичностью.
Нечто похожее, как заметили геофизики, происходит и в момент появления “геомагнитных рывков”. Сильнее всего они проявляют себя в окрестностях экватора планеты, где появляются зоны, в которых сила магнитного поля особенно сильно росла или падала. Это натолкнуло их на мысль, что подобные аномалии могут порождать какие-то глубинные волны внутри ядра, связанные с тем, что Земля вращается вокруг своей оси.
Руководствуясь этой идеей, ученые создали очень детальную компьютерную модель его материи, при помощи которой они просчитали, как будут возникать и двигаться подобные колебания. Для проведения этих расчетов Оберу и Финлэю понадобился мощный суперкомпьютер и 4 миллиона часов машинного времени, однако эти затраты оправдали себя.
Оказалось, что геомагнитные рывки появлялись в подобной системе сами по себе благодаря тому, что волны, возникавшие в центральных регионах ядра, постепенно замедляли движение и усиливались по мере их приближения к его границе с мантией. Когда они достигали этой зоны, эти колебания особым образом “взбалтывали” его материю, что приводило к резкому усилению или ослаблению магнитного поля.
Как надеются ученые, результаты их расчетов и компьютерная модель помогут точно установить ту роль, которую геомагнитные рывки играют в эволюции магнитного поля Земли и в перевороте ее полюсов.
8 ноября 2016, 18:00Наука
Геологи выяснили, что переворачивает магнитные полюса ЗемлиШвейцарские и датские геологи полагают, что магнитные полюса периодически меняются местами из-за необычных волн внутри жидкого ядра планеты, периодически перестраивающих его магнитную структуру при движении от экватора к полюсам.
500 миллионов лет назад Земля почти полностью лишилась магнитного поля
Профиль
Избранное
Геология и науки о Земле 12 августа 2022, 08:50 12 августа 2022, 09:50 12 августа 2022, 10:50 12 августа 2022, 11:50 12 августа 2022, 12:50 12 августа 2022, 13:50 12 августа 2022, 14:50 12 августа 2022, 15:50 12 августа 2022, 16:50 12 августа 2022, 17:50 12 августа 2022, 18:50
- Ольга Мурая
Три этапа развития Земли: слева у планеты ещё нет внутреннего ядра и очень слабое магнитное поле.
По центру оно уже формируется, а справа в нём появляется внешняя и внутренняя часть.Иллюстрация Michael Osadciw/University of Rochester.
По центру оно уже формируется, а справа в нём появляется внешняя и внутренняя часть.Как наша планета избежала участи Марса? Вся загвоздка в неожиданном изменении структуры её внутреннего ядра.
За всё разнообразие жизни и комфортные условия существования на Земле мы можем смело благодарить магнитное поле нашей планеты. Без него солнечная радиация уничтожила бы атмосферу и океаны, оставив после себя бесплодную пустыню.
Именно это и произошло с Марсом, который когда-то считался “голубым” водным миром: он был покрыт огромным океаном. Марс стал “красным” лишь после того, как около четырёх миллиардов лет назад таинственным образом потерял своё магнитное поле.
Несколько пугающее открытие геологов из Рочестерского университета подтверждает, что в какой-то момент геологической истории с Землёй происходили очень похожие изменения.
Исследователи обнаружили доказательства того, что около 565 миллионов лет назад сила магнитного поля Земли упала всего до 10% от сегодняшней силы. Если бы эта тенденция сохранилась, жизнь на нашей планете наверняка была бы обречена.
Но прямо перед так называемым кембрийским взрывом многоклеточной жизни магнитное поле Земли пришло в норму — и, согласно новому исследованию, это произошло благодаря кое-каким фундаментальным изменениям во внутреннем ядре.
Напомним, что ядро нашей планеты состоит из двух частей: расплавленного внешнего ядра и твёрдого внутреннего.
За создание магнитного поля отвечает движение электропроводящей жидкости во внешнем ядре. Этот эффект естественной генерации магнитного поля называют геодинамо.
Металлический расплав, составляющий внешнее ядро, постоянно перемешивается благодаря теплу, исходящему из недр планеты.
Также этому движению жидкости способствует тектоника плит.
Наиболее точные измерения возраста магнитного поля Земли говорят о том, что оно появилось около 4,2 миллиарда лет назад. Учитывая, что Земле около 4,6 миллиарда лет, её магнитное поле сформировалось довольно быстро по геологическим меркам. При этом сила этого магнитного поля не всегда была постоянной.
Учёные узнают об изменениях магнитного поля Земли, которые происходили даже миллиарды лет назад, изучая древние минералы, богатые железом.
Первоначально эти минералы представляли собой жидкую лаву, атомы железа в которой выравнивались по линиям магнитного поля Земли, как стрелка компаса. По мере остывания лавы образуются минералы, которые представляют собой непосредственную запись силы и ориентации магнитного поля Земли в то время.
Эта область геофизики получила название палеомагнетизм. Изучая эту магнитную летопись, исследователи уже смогли выяснить, что магнитное поле Земли претерпело множество эпизодов инверсии — северный и южный полюса планеты полностью менялись местами.
Самым слабым магнитным полем Земля обладала около 565 миллионов лет назад: тогда оно почти исчезло. Но всего за 15 миллионов лет, просто мгновение по геологическим меркам, магнитосфера пришла в норму.
Такое быстрое обновление напряжённости магнитного поля авторы новой работы объясняют тем, что около 550 миллионов лет назад сформировалось твёрдое внутреннее ядро планеты. Оно придало существенный новый заряд расплавленному внешнему ядру.
Позднее, около 450 миллионов лет назад, структура растущего внутреннего ядра снова изменилась, в нём образовалась граница между непосредственно внутренним ядром и его внешней областью.
Любопытная и весьма важная деталь: эти изменения во внутреннем ядре совпадают со сдвигами в структуре вышележащей мантии, вызванными тектоникой плит на поверхности.
Изучая силу магнитосферы, исследователи могут не только узнавать о прошлом Земли и предсказывать её будущее.
Они также могут предположить, как магнитные поля формируются на других планетах и что это может значить для потенциальной инопланетной жизни. Опять же, Марс служит предостережением.
Земля, безусловно, потеряла бы гораздо больше воды, если бы её магнитное поле не восстановилось, пишут исследователи. Планета была бы намного суше и её пейзаж разительно отличался бы от того, что мы наблюдаем сегодня.
Исследование вышло 19 июля 2022 года в журнале Nature Communications.
Больше удивительных новостей из мира науки вы найдёте в разделе “Наука” на медиаплатформе “Смотрим”.
- наука
- Земля
- новости
- геология
- жизнь
- ядро
- магнитное поле
Весь эфир
Магнитное поле Земли обеспечивает жизненно важную защиту
Наука и исследования 03.
08.2012
68088 просмотра 113 лайков
Случайное выравнивание планет во время проходящего порыва солнечного ветра позволило ученым сравнить защитный эффект магнитного поля Земли с эффектом обнаженной атмосферы Марса. Результат ясен: магнитное поле Земли жизненно важно для удержания нашей атмосферы на месте.
Выравнивание произошло 6 января 2008 года. Используя миссии ЕКА Cluster и Mars Express для получения данных с Земли и Марса, соответственно, ученые сравнили потерю кислорода из атмосфер двух планет, когда на них обрушился один и тот же поток солнечного ветра. Это позволило напрямую оценить эффективность магнитного поля Земли в защите нашей атмосферы.
Они обнаружили, что, хотя давление солнечного ветра увеличивалось на каждой планете в одинаковой степени, увеличение скорости потери марсианского кислорода было в десять раз больше, чем на Земле.
Такая разница будет иметь драматические последствия в течение миллиардов лет, приводя к большим потерям марсианской атмосферы, возможно, объясняя или, по крайней мере, способствуя ее нынешнему разреженному состоянию.
Результат доказывает эффективность магнитного поля Земли в отклонении солнечного ветра и защите нашей атмосферы.
«Экранирующий эффект магнитного поля легко понять и доказать с помощью компьютерного моделирования, поэтому он стал объяснением по умолчанию», — говорит Йонг Вей из Института Макса Планка для систем зондирования в Германии, который руководил исследованием.
Теперь, проведя измерения во время выравнивания планет, когда две планеты подвергались воздействию одной и той же части солнечного ветра, команда доказала это на практике.
Теперь они надеются расширить свою работу, включив данные с космического корабля ЕКА Venus Express, на котором также есть датчик, который может измерять потерю атмосферы.
Венера даст важный новый взгляд на проблему, потому что, как и Марс, у нее нет глобального магнитного поля, но она похожа на Землю по размеру и имеет гораздо более плотную атмосферу.
Таким образом, он предоставит уникальные данные, которые помогут разместить результаты Земли и Марса в контексте.
Есть ряд предстоящих планетарных выравниваний, которые обеспечат хорошие возможности для таких исследований.
«В течение следующих нескольких месяцев между Солнцем, Землей, Венерой и Марсом будет хорошее выравнивание, и наблюдения, сделанные многими космическими аппаратами, включая Mars Express, Venus Express и солнечную обсерваторию НАСА STEREO, будут анализироваться вместе», — говорит Оливье. Витассе, научный сотрудник проекта ЕКА Mars Express.
Кластер будет и впредь играть важную роль в этих исследованиях. Это единственная миссия в околоземном пространстве, способная проводить такие измерения.
Кроме того, ученые хотят наблюдать, как увеличение солнечной активности, связанное с текущим солнечным циклом, может повлиять на потерю атмосферных частиц со всех трех планет.
«Европейское семейство миссий Солнечной системы с их уникальными наблюдательными возможностями будет играть жизненно важную роль в изучении этого поведения во время приближения максимума солнечной активности», — говорит Мэтт Тейлор, научный сотрудник кластерного проекта ЕКА.
Свяжитесь для получения дополнительной информации
Спасибо за лайк
Вам уже понравилась эта страница, вы можете поставить лайк только один раз!
Магнитное поле Земли
Магнитное поле ЗемлиМагнитное поле Земли
Земля обладает значительным магнитным полем, что является историческим фактом. значение из-за роли магнитного компаса в исследовании планета.
Структура поля
силовых линий , определяющих структуру магнитного поля аналогичны характеристикам простого стержневого магнита, как показано на следующем рисунке. фигура.| Магнитное поле Земли и радиационные пояса Ван Аллена |
Известно, что ось магнитного поля наклонена относительно
ось вращения Земли.
Таким образом, истинный север (определяемый направлением на
северный полюс вращения) не совпадает с
магнитный север (определяется направлением на северный магнитный полюс)
и направления компаса должны быть скорректированы на фиксированные суммы в
данные точки на поверхности Земли, чтобы определить истинное направление.
Радиационные пояса Van Allen
Фундаментальный свойство магнитных полей заключается в том, что они воздействуют на движущиеся электрические обвинения. Таким образом, магнитное поле может захватывать заряженные частицы такие как электроны и протоны, поскольку они вынуждены выполнять спиралевидное движение вперед-назад вдоль линий поля. Как показано на соседнем рисунке, заряженный
частицы отражаются в «зеркальных точках», где силовые линии сближаются
вместе, и спирали затягиваются. Один из первых плодов ранней космонавтики
Разведка была открытием в конце 1950-х годов, что Земля окружена
две области особенно высокой концентрации заряженных частиц, называемые Радиационные пояса Van Allen .
Внутренний и внешний ремни Ван Аллена проиллюстрировано на верхнем рисунке. Основным источником этих заряженных частицы – это поток частиц исходящие от Солнца, которые мы называем солнечный ветер . Как мы увидим в следующем разделе, заряженные частицы, попавшие в земную магнитное поле отвечает за Аврора (Северное и Южное сияние).
Происхождение магнитного поля
Магнитные поля создаются движением электрических зарядов. Например, магнитное поле стержневого магнита возникает в результате движения отрицательно заряженных электронов в магните. Происхождение магнитного поля Земли до конца не изучено, но считается, что оно связано с электричеством. токи создается сочетанием конвективных эффектов и вращения во вращающемся жидком металлическом внешнем ядре из железа и никеля. Этот механизм называется эффект динамо . Горные породы, образовавшиеся из расплавленного состояния, содержат индикаторы магнитного поля.
поле в момент их затвердевания.
Изучение таких «магнитных
окаменелости» указывает на то, что магнитное поле Земли меняется на противоположное каждые
миллионов лет или около того (северный и южный магнитные полюса меняются местами). Это всего лишь
одна деталь магнитного поля, которая не совсем понятна.
Магнитосфера Земли
Упомянутый выше солнечный ветер представляет собой поток ионизированных газов, выдуваемый наружу от Солнца со скоростью около 400 км/сек, интенсивность которой меняется в зависимости от количество поверхностной активности на Солнце. Магнитное поле Земли защищает его от большей части солнечного ветра. Когда солнечный ветер сталкивается с магнитным полем Земли поля она отклоняется, как вода, вокруг носа корабля, как показано на соседнем изображение (Источник). Воображаемый
Поверхность, на которой солнечный ветер отклоняется в первую очередь, называется носовой амортизатор . Соответствующая область пространства, сидящая за носовой частью
шок и окружающие Землю называют магнитосфера ; это
представляет собой область пространства, в которой преобладает магнитное поле Земли в
в том смысле, что он в значительной степени препятствует проникновению солнечного ветра.