Долгое время разные способы исследования земного ядра давали разные
данные о направлении его вращения. Новая модель показывает, что прежние
методы, как и разнонаправленность движения слоёв, связаны между собой.
Магнитное поле, порождаемое внешними слоями ядра, заставляет
его внутренние слои крутиться в противоположном направлении.
(Иллюстрация UL.)
Филип Ливермор (Philip Livermore) и его коллеги
из Лидского университета (Великобритания) заявляют, что им наконец-то
удалось решить загадку о направлении вращения слоёв ядра нашей планеты.
Сейсмографы,
следящие за колебаниями, которые вызваны землетрясениями, и
охватывающие всё бόльшую глубину земных недр, указали на то, что твёрдое
ядро, которое в значительной степени состоит из железа, вращается с
запада на восток значительно быстрее, чем верхние слои планеты, на
которых живём мы. Твёрдая часть ядра, по размерам примерно
соответствующая Луне, окружена жидкими внешними слоями, восходящие
потоки в которых и порождают магнитное поле Земли.
А вот
наблюдения за магнитным полем планеты приводили к противоположным
выводам: получалось, что ядро (по крайней мере его наружные слои) должно
вращаться с востока на запад. Причины этого очень долго оставались не
вполне ясными.
Согласно модели, построенной учёными из Лидса,
объяснить противоречие можно следующим образом. «Магнитное поле толкает
внутреннее ядро с запада на восток, заставляя его вращаться быстрее, чем
остальную планету. В то же время оно воздействует на жидкие наружные
слои ядра в противоположном направлении, и те двигаются с востока на
запад», — уверены г-н Ливермор и его команда.
То, что, по
наблюдениям, магнитное поле Земли хотя и медленно, но меняется,
означает, что через сотни или тысячи лет направление вращения может
стать другим, и так, несомненно, уже случалось в прошлом. Всего 800 тыс.
лет тому назад стрелка компаса показала бы на юг, где тогда находился
нынешний северный магнитный полюс. Более того, некоторые данные
свидетельствуют, что 3 тыс. лет назад были периоды, когда жидкая часть
ядра вращалась в восточном, а не в западном направлении.
Если
верить вновь представленной модели, в такие времена внутреннее твёрдое
ядро должно было вращаться в западном направлении, то есть
противоположном нынешнему.
Состоятельность гипотезы проверили с
помощью симуляции на суперкомпьютере, и оказалось, что она моделирует
историю магнитного поля в Земли в 100 раз точнее, чем все прежние теории
и модели. Из этого учёные делают вывод, что два слоя ядра планеты
действительно вращаются в противоположных направлениях, периодически их
меняя.
Отчёт об исследовании опубликован в журнале Proceedings of National Academy of Sciences (доступен полный текст).
Подготовлено по материалам Лидского университета.
Источник.
|
