как луна влияет на магнитное поле земли
Луна важна для поддержания магнитного поля Земли
Магнитное поле Земли постоянно защищает нас от заряженных частиц и излучения, которые приходят к нам от Солнца. Этот щит создается стремительным движением огромного количества расплавленного железа во внешнем ядре Земли (геодинамо). Для того, чтобы магнитное поле сохранилось до наших дней, в классической модели предусматривается охлаждение ядра на 3000 градусов по Цельсию в течение последних 4,3 миллиардов лет.
Однако, группа исследователей из Национального центра научных исследований Франции и Университета Блеза Паскаля сообщили, что температура ядра упала всего на 300 градусов. Действие Луны, игнорирующееся ранее, компенсировало разницу температур и поддерживало геодинамо. Работа опубликована 30 марта 2016 года в журнале Earth and Planetary Science Letters.
Классическая модель формирования магнитного поля Земли породила парадокс. Для того, чтобы геодинамо работало, Земля должна была быть полностью расплавленной 4 миллиарда лет назад, а ее ядро должно было медленно охладится от 6800 градусов в тот момент до 3800 градусов сегодня. Но недавнее моделирование ранней эволюции внутренней температуры планеты вместе с геохимическими исследованиями состава старейших карбонатитов и базальтов не поддерживают такого охлаждения. Таким образом, исследователи предполагают, что у геодинамо имеется ещё один источник энергии.
Земля имеет слегка приплюснутую форму и наклонную ось вращения, которая качается вокруг полюсов. Ее мантия упруго деформируется из-за приливных эффектов, вызванных Луной. Исследователи показали, что этот эффект может постоянно стимулировать движение расплавленного железа во внешнем ядре, что в свою очередь генерирует магнитное поле Земли.
Наша планета непрерывно получает 3700 миллиардов Вт мощности посредством передачи гравитационной энергии вращения системы Земля-Луна-Солнце, и более 1000 миллиарда Вт, как считают ученые, доступно для геодинамо. Этой энергии достаточно для генерации магнитного поля Земли, и вместе с Луной это объясняет главный парадокс классической теории. Влияние гравитационных сил на магнитное поле планеты уже давно подтверждено на примере спутников Юпитера Ио и Европы, а также для ряда экзопланет.
Поскольку ни вращение Земли вокруг совей оси, ни направление оси, ни орбита Луны не регулярны, их совокупный эффект является неустойчивым и может вызывать колебания в геодинамо. Этот процесс может объяснить некоторые тепловые импульсы во внешнем ядре и на его границе с мантией Земли.
Таким образом, новая модель показывает, что влияние Луны на Землю выходит далеко за рамки приливов и отливов.
В то же время высказываются предположения, что Луна причастна к перемешиванию ядра Земли. Луна может быть причастна к перемешиванию земного ядра. К такому выводу после исследований пришли французские ученые, о чем говорится на страницах издания Earth and Planetary Science Letters.
Как сообщают французские планетологи и геофизики, Луна может перемешивать ядро Земли с помощью приливных сил, поддерживая таким образом геомагнитное поле. Как известно, магнитное поле защищает планету от заряженных космических частиц, но столь продолжительный период оно не удерживалось бы только благодаря Земле.
Есть версия, что Луна способствует перемешиванию жидкого внешнего ядра из железа и никеля, что не дает остыть этим элементам и позволяет им продолжать свою деятельность. Как считалось ранее, работа геомагнитного поля обеспечивается вращением Земли, а также разницей температур между внутренними и внешними слоями.
Ученые подсчитали, что внешние ядра должны были остыть на 5,4 тысяч градусов за 4,3 миллиарда лет, но в итоге охладились всего лишь на несколько сотен градусов. Это говорит о том, что на механизм магнитного поля Земли действует еще и внешний механизм. Им могут выступать приливные силы, которые возникают из-за гравитационного поля Луны.
Той энергии, которую Земля получает за счет приливных сил, должно хватить на корректную работу магнитного поля планеты.
Разместил: Tati | 18 апреля 2016 | Просмотров: 2960 | Комментариев: 2
Новости астрономии и космоса
Луна имеет важную роль для магнитного поля Земли
Гравитационные эффекты, обусловленные наличием Луны и Солнца, вызывают циклическую деформацию мантии Земли, тем самым раскачивая её ось вращения. Это механическое воздействие, влияет на всю планету в целом и вызывает сильные токи во внешнем ядре, которое состоит из жидкого железа обладающего очень низкой вязкостью. Такие токи достаточны для создания магнитного поля Земли.
Магнитное поле Земли постоянно защищает нас от заряжённых частиц и излучения, которые порождаются Солнцем. Этот щит формируется благодаря геодинамо, быстрому движению огромных количеств жидкого сплава железа во внешнем ядре Земли. Для поддержания этого магнитного поля до сегодняшнего дня, согласно классической модели, требовалось наличие у Земли ядра, которое охладилось примерно на 3000°С за последние 4,3 млрд. лет.
Теперь же, команда исследователей из CNRS и университета Паскаля заявляет, что температура ядра упала всего на 300°C. Это связано с тем, что до сих пор учёными не учитывалось действие Луны, которая, как полагают, компенсировала эту разницу и поддерживала геодинамо в активном состоянии. Работа исследователей была опубликована 30 марта 2016 года в журнале Earth и Planetary Science Letters.
Классическая модель формирования магнитного поля Земли имеет парадокс: при работе геодинамо, ядро Земли, полностью расплавленное четыре миллиарда лет назад и имеющее на тот момент температуру около 6800°C на сегодняшний день, должно было бы остыть до 3800°C. Однако последние моделирования ранней эволюции внутренней температуры планеты, вместе с геохимическими исследованиями состава старейших карбонатитов и базальтов, не подтвердили такое охлаждение. Таким образом, исследователи предполагают, что у геодинамо имеется ещё один источник энергии.
Земля имеет слегка сплющенную форму и вращается вокруг наклонной оси, которая качается вокруг полюсов. Её мантия упруго деформируется из-за приливных эффектов, вызванных Луной. Исследователи показали, что этот эффект может непрерывно стимулировать движение жидкого сплава железа, составляющего внешнее ядро, и в свою очередь, генерировать магнитное поле Земли. За счёт передачи гравитационной энергии вращения системы Земля-Луна-Солнце Земля непрерывно получает 3700 млрд ватт мощности, из них более 1000 млрд ватт, как полагают исследователи, доступно для создания такого типа движения во внешнем ядре. Этой энергии достаточно для того, чтобы генерировать магнитное поле Земли, тем самым позволяя решить основной парадокс классической теории. Влияние гравитационных сил на магнитное поле планеты уже задокументировано на примере двух спутников Юпитера: Ио и Европы, а также для ряда экзопланет.
Поскольку ни вращение Земли вокруг своей оси, ни направление её оси, ни орбита Луны не являются постоянными, их совокупное влияние на движение в ядре является неустойчивым и может вызывать колебания в динамо. Этот процесс может объяснить наличие более тёплых областей во внешнем ядре и на его границе с мантией Земли. Что в свою очередь могло приводить крупным вулканическим событиям в истории Земли. Новая модель показывает, что влияние Луны на Землю выходит далеко за рамки простых приливов.
Луна играет важную роль в поддержании магнитного поля Земли
Новости партнеров
Магнитное поле Земли постоянно защищает нас от заряженных частиц и излучения, которые приходят к нам от Солнца. Этот щит создается стремительным движением огромного количества расплавленного железа во внешнем ядре Земли (геодинамо). Для того, чтобы магнитное поле сохранилось до наших дней, в классической модели предусматривается охлаждение ядра на 3000 градусов по Цельсию в течение последних 4,3 миллиардов лет.
Однако, группа исследователей из Национального центра научных исследований Франции и Университета Блеза Паскаля сообщили, что температура ядра упала всего на 300 градусов. Действие Луны, игнорирующееся ранее, компенсировало разницу температур и поддерживало геодинамо. Работа опубликована 30 марта 2016 года в журнале Earth and Planetary Science Letters.
Классическая модель формирования магнитного поля Земли породила парадокс. Для того, чтобы геодинамо работало, Земля должна была быть полностью расплавленной 4 миллиарда лет назад, а ее ядро должно было медленно охладится от 6800 градусов в тот момент до 3800 градусов сегодня. Но недавнее моделирование ранней эволюции внутренней температуры планеты вместе с геохимическими исследованиями состава старейших карбонатитов и базальтов не поддерживают такого охлаждения. Таким образом, исследователи предполагают, что у геодинамо имеется ещё один источник энергии.
Земля имеет слегка приплюснутую форму и наклонную ось вращения, которая качается вокруг полюсов. Ее мантия упруго деформируется из-за приливных эффектов, вызванных Луной. Исследователи показали, что этот эффект может постоянно стимулировать движение расплавленного железа во внешнем ядре, что в свою очередь генерирует магнитное поле Земли. Наша планета непрерывно получает 3700 миллиардов Вт мощности посредством передачи гравитационной энергии вращения системы Земля-Луна-Солнце, и более 1000 миллиарда Вт, как считают ученые, доступно для геодинамо. Этой энергии достаточно для генерации магнитного поля Земли, и вместе с Луной это объясняет главный парадокс классической теории. Влияние гравитационных сил на магнитное поле планеты уже давно подтверждено на примере спутников Юпитера Ио и Европы, а также для ряда экзопланет.
Поскольку ни вращение Земли вокруг совей оси, ни направление оси, ни орбита Луны не регулярны, их совокупный эффект является неустойчивым и может вызывать колебания в геодинамо. Этот процесс может объяснить некоторые тепловые импульсы во внешнем ядре и на его границе с мантией Земли.
Таким образом, новая модель показывает, что влияние Луны на Землю выходит далеко за рамки приливов и отливов.
Раньше у Земли и Луны был общий магнитный щит. Это спасло планету от Солнца
Четыре с половиной миллиарда лет назад поверхность Земли представляла собой недружелюбное для жизни горячее месиво. Задолго до ее появления, температура на планете была палящей, а воздух — токсичным. К тому же, в то время Солнце бомбардировало Землю сильными выбросами радиации, атакуя планету выбросами корональной массы и поток заряженных частиц (солнечным ветром). Тогда планета была непригодной для жизни. Но, возможно, у Земли был неподалеку «щит», который помог планете сохранить ее атмосферу и, в конечном итоге, не только развить жизнь, но и подходящие условия для нее. Последнее исследование НАСА, опубликованное в журнале Science Advances, говорит о том, что этим «щитом» была Луна.
Читайте «Хайтек» в
«Похоже, что Луна представляет собой существенный защитный барьер от солнечного ветра для Земли, который имел решающее значение для способности Земли поддерживать свою атмосферу в это время», — объясняет Джим Грин, главный научный сотрудник НАСА и ведущий автор нового исследования. «Мы с нетерпением ждем подтверждения своих выводов, когда НАСА отправит астронавтов на Луну с помощью программы Artemis, которая доставит на Землю критически важные образцы Южного полюса Луны».
Согласно ведущим теориям, Луна сформировалась 4,5 миллиарда лет назад, когда объект размером с Марс под названием Тейя врезался в протоземлю. Тогда нашей планете было менее 100 миллионов лет. Обломки столкновения образовали Луну, а другие остатки воссоединились с Землей. Из-за силы тяжести присутствие Луны стабилизировало ось вращения Земли. В то время Земля вращалась намного быстрее, один день длился всего 5 часов.
И в первые дни Луна была намного ближе к Земле. Сейчас она удаляется от Земли со скоростью 3,81 см в год. Четыре миллиарда лет назад Луна была в три раза ближе к Земле, чем сегодня — примерно в 129 000 км по сравнению с нынешними 383 км.
Раньше ученые полагали, что у Луны никогда не было длительного глобального магнитного поля из-за малых размеров ее ядра. Однако давно известно о магнитном поле Земли, которое создает красиво окрашенные полярные сияния в Арктике и Антарктике. Движение жидкого (из-за тепла, оставшегося от образования Земли) железа и никеля глубоко внутри планеты генерирует магнитные поля, которые составляют защитный пузырь, окружающий ее — магнитосферу.
Когда у Луны было магнитное поле, она была бы защищена от приходящего солнечного ветра, как показано на этой иллюстрации.
Но благодаря исследованиям образцов лунной поверхности из миссий «Аполлон» ученые выяснили, что на Луне когда-то тоже была магнитосфера. Свидетельства продолжают накапливаться после изучения образцов, которые были запечатаны в течение десятилетий и недавно проанализированы с помощью современных технологий.
Как и на Земле, тепло от образования Луны могло удерживать железо внутри, хотя и не так долго из-за его размера.
«Это как печь торт: вы достаете его из духовки, а он все еще остывает», — объясняет Грин. «Чем больше масса, тем больше времени требуется, чтобы остыть».
Новое исследование моделирует поведение магнитных полей Земли и Луны около 4 миллиардов лет назад. Ученые создали компьютерную модель, чтобы посмотреть на поведение магнитных полей в двух положениях на их соответствующих орбитах.
Исследователи заявили, что в определенное время магнитосфера Луны могла служить бы барьером для резкого солнечного излучения, падающего на систему Земля-Луна. Согласно модели, магнитосферы Луны и Земли были магнитно связаны в полярных регионах каждого объекта. Что важно для эволюции Земли, высокоэнергетические частицы солнечного ветра не могли полностью проникнуть через связанное магнитное поле и отделить атмосферу.
Ученые подсчитали, что эта ситуация с общим магнитным полем, когда магнитосферы Земли и Луны соединены, могла сохраняться от 4,1 до 3,5 миллиардов лет назад.
Со временем, когда внутренняя часть Луны остыла, наш ближайший сосед потерял свою магнитосферу, а в конечном итоге и атмосферу.
Если наша Луна сыграла роль в защите Земли от вредного излучения в критически раннее время, то аналогичным образом и другие луны вокруг земных экзопланет в галактике могут помогать сохранить атмосферу для своих планет и даже способствовать ее обитаемости условия, говорят ученые.
Луна играет важную роль в поддержании магнитного поля Земли
агнитное поле Земли постоянно защищает нас от заряженных частиц и излучения, которые приходят к нам от Солнца. Этот щит создается стремительным движением огромного количества расплавленного железа во внешнем ядре Земли (геодинамо). Для того, чтобы магнитное поле сохранилось до наших дней, в классической модели предусматривается охлаждение ядра на 3000 градусов по Цельсию в течение последних 4,3 миллиардов лет.
Однако, группа исследователей из Национального центра научных исследований Франции и Университета Блеза Паскаля сообщили, что температура ядра упала всего на 300 градусов. Действие Луны, игнорирующееся ранее, компенсировало разницу температур и поддерживало геодинамо. Работа опубликована 30 марта 2016 года в журнале Earth and Planetary Science Letters.
Классическая модель формирования магнитного поля Земли породила парадокс. Для того, чтобы геодинамо работало, Земля должна была быть полностью расплавленной 4 миллиарда лет назад, а ее ядро должно было медленно охладится от 6800 градусов в тот момент до 3800 градусов сегодня. Но недавнее моделирование ранней эволюции внутренней температуры планеты вместе с геохимическими исследованиями состава старейших карбонатитов и базальтов не поддерживают такого охлаждения. Таким образом, исследователи предполагают, что у геодинамо имеется ещё один источник энергии.
Земля имеет слегка приплюснутую форму и наклонную ось вращения, которая качается вокруг полюсов. Ее мантия упруго деформируется из-за приливных эффектов, вызванных Луной. Исследователи показали, что этот эффект может постоянно стимулировать движение расплавленного железа во внешнем ядре, что в свою очередь генерирует магнитное поле Земли. Наша планета непрерывно получает 3700 миллиардов Вт мощности посредством передачи гравитационной энергии вращения системы Земля-Луна-Солнце, и более 1000 миллиарда Вт, как считают ученые, доступно для геодинамо. Этой энергии достаточно для генерации магнитного поля Земли, и вместе с Луной это объясняет главный парадокс классической теории. Влияние гравитационных сил на магнитное поле планеты уже давно подтверждено на примере спутников Юпитера Ио и Европы, а также для ряда экзопланет.
Поскольку ни вращение Земли вокруг совей оси, ни направление оси, ни орбита Луны не регулярны, их совокупный эффект является неустойчивым и может вызывать колебания в геодинамо. Этот процесс может объяснить некоторые тепловые импульсы во внешнем ядре и на его границе с мантией Земли.
Таким образом, новая модель показывает, что влияние Луны на Землю выходит далеко за рамки приливов и отливов.