На этой иллюстрации показан вид на Землю из космоса. Авторы и права: NASA.
Новое исследование может помочь объяснить, каким именно образом магнитное поле Земли сохраняется на протяжении миллиардов лет, говорят учёные.
Исследователи предполагают, что Земля сформировалась приблизительно в то же время, что и Солнце – около четырёх с половиной миллиардов лет назад, из массивного, вращающегося облака газа и пыли. Земля и остальные скалистые планеты образовались из небольших астероидов, которые срастаясь формировали всё более крупные объекты.
Считается, что метеориты являются строительными блоками, за счёт которых увеличивалась масса планеты. Тем не менее, мантия Земли имеет более высокое соотношение самария к неодиму, чем наблюдается в большинстве метеоритов.
Последние эксперименты показали, что наличие на ранней Земле большого количества серы и ртути также может объяснить эти различия. Кроме того, новая работа может помочь решить ещё одну загадку – каким образом магнитное поле Земли существует на протяжении нескольких миллиардов лет.
Учёные провели эксперименты с образцами материала в условиях, имитирующих те, которые были во время формирования Земли: температуры между 1400 и 1640 градусов по Цельсию (2550 и 3000 градусов по Фаренгейту) и давление 1,5 ГПа. Для сравнения, 1 гигапаскаль это давление, которое в десять раз больше, чем давление на дне Марианской впадины, самой глубокой части океана. Учёные протестировали материалы, содержащие самарий и неодим, которые сейчас находят в силикатных породах и которые практически не взаимодействуют с сульфидом железа, из которого в основном состоит внешнее ядро Земли.
Исследователи обнаружили, что, если на ранней Земле присутствовало большое количество пород, содержащих серу и ртуть, то самарий и неодим лучше растворялись в сульфиде железа, что приводило к погружению этих элементов к ядру Земли.
Предыдущие исследования показали, что Земля обладает магнитным полем, по меньшей мере, 3,5 млрд лет. Однако было непонятно, как ядро планеты могло оставаться расплавленным так долго.
Новое исследование показало, что наличие большого количества ртути и серы на поверхности Земли приводило к более сильному взаимодействию урана с сульфидом железа в следствии чего уран погружался всё глубже и глубже. А поскольку уран – это радиоактивный элемент, то он мог генерировать тепло, необходимое для поддержания ядра Земли в расплавленном виде.
Источник: universetoday.ru
