Zinātnieki veikuši jaunu atklājumu, kas palīdzēs mums labāk izprast Zemes magnētisko lauku, raksta unian.net.
Apmēram 2890 kilometrus zem mūsu kājām atrodas milzīga šķidra metāla lode - tas ir planētas Zeme kodols. Zinātnieki ir atklājuši, ka ap ekvatoru atrodas liels, vairākus simtus kilometru biezs, virtuļa formas kodola apgabals, kurā seismiskie viļņi pārvietojas par aptuveni 2% lēnāk nekā pārējā kodola daļā.
"Mēs uzskatām, ka šajā reģionā ir vairāk gaismas elementu, piemēram, silīcija un skābekļa, un tam varētu būt izšķiroša loma milzīgajās šķidrā metāla plūsmās, kas plūst cauri kodolam un rada Zemes magnētisko lauku," sacīja profesors Hrvoje Tkalčičs, kas piedalījās pētījumā.
Lielākajā daļā zemestrīču radīto seismisko viļņu pētījumu tiek aplūkotas lielas sākotnējās viļņu frontes, kas aptuveni stundas laikā pēc zemestrīces izplatās visā pasaulē. Tomēr pētnieki saprata, ka viņi varētu iemācīties kaut ko jaunu, pētot šo viļņu vēlāko un vājāko daļu. Viņi aplūkoja, cik līdzīgi bija dažādu seismisko detektoru reģistrētie dati dažas stundas pēc to sākuma.
"Matemātiski šo līdzību mēra ar kaut ko, ko sauc par korelāciju. Kopā mēs šo līdzību zemestrīces viļņu vēlākajās daļās saucam par "koda korelācijas viļņu lauku". Izprotot ceļus, kurus šie atbalsošanās viļņi veica, un saskaņojot tos ar signāliem koda korelācijas viļņu laukā, mēs sapratām, cik ilgs laiks bija vajadzīgs, lai tie ceļotu pāri planētai,”, teica profesors.
Eksperti pārbaudīja daudzus datoru modeļus un simulācijas par to, kādi apstākļi kodolā varētu radīt šos rezultātus, un galu galā viņi atklāja, ka ārējā kodolā ap ekvatoru jābūt virtuļa formas apgabalam, kurā viļņi pārvietojas lēnāk - seismologi šo apgabalu iepriekš nebija atklājuši. Tomēr koda korelācijas viļņa lauka izmantošana ļāva “redzēt” ārējo kodolu detalizētāk un vienmērīgāk.
Iepriekšējie pētījumi ir secinājuši, ka viļņi pārvietojas lēnāk ap ārējā kodola "griestiem", tomēr jaunā pētījumā eksperti parādīja, ka zema ātruma reģions atrodas netālu no ekvatora.
Zemes ārējā kodola rādiuss ir aptuveni 3480 km, un tas sastāv galvenokārt no dzelzs un niķeļa, ar dažām vieglāku elementu, piemēram, silīcija, skābekļa, sēra, ūdeņraža un oglekļa, pēdām.
Ārējās serdes apakšdaļa ir karstāka nekā augšdaļa, un temperatūras starpība liek šķidrajam metālam kustēties, tāpat kā ūdenim katlā, kas vārās uz plīts. Šo procesu sauc par termisko konvekciju, un eksperti uzskata, ka pastāvīga kustība nozīmē, ka viss materiāls ārējā kodolā ir diezgan labi sajaukts un viendabīgs.
Tomēr, ja ārējā kodolā visur ir viens un tas pats materiāls, arī seismiskiem viļņiem vajadzētu pārvietoties ar aptuveni tādu pašu ātrumu. Tad āpēc šie viļņi palēninās atrastajā virtuļa formas reģionā?
"Mēs uzskatām, ka šajā reģionā ir jābūt lielākai gaismas elementu koncentrācijai. No Zemes cietā iekšējā kodola tie var tikt izvadīti ārējā kodolā, kur to peldspēja rada lielāku konvekciju.
Kāpēc gaismas elementi vairāk uzkrājas ekvatoriālajā virtuļu reģionā? Zinātnieki uzskata, ka to var izskaidrot, jo šajā reģionā vairāk siltuma tiek pārnests no ārējā kodola uz akmeņaino apvalku virs tā,” skaidroja Hrvoje Tkalčičs.
Detalizētāks ārējā kodola sastāva apskats, tostarp jaunatklātais vieglāku elementu kopums palīdzēs mums labāk izprast Zemes magnētisko lauku - tas, kā lauks laika gaitā maina savu intensitāti un virzienu, ir ļoti svarīgs dzīvībai uz Zemes un citu planētu potenciālajai apdzīvojamībai.