Ziemia jest wyjątkowa w Układ Słoneczny Z kilku powodów: jest to jedyna planeta z atmosferą nadającą się do oddychania, pokryta ciekłą wodą i jest to jedyne ciało niebieskie (o którym wiemy), na którym żyje życie. Jednak często pomijaną właściwością, która czyni naszą planetę tak wyjątkową, jest to, że jest to jedyne ciało skaliste w wewnętrznym Układzie Słonecznym z silnymi biegunami magnetycznymi, a kompas byłby bezużyteczny na Marsie.
Ale skąd pochodzą te kolumny i do czego służą? Aby odpowiedzieć na te pytania, zacznijmy od podróży do centrum naszej planety.
Jądro Ziemi jest podzielone na dwie warstwy: stały rdzeń wewnętrzny i rdzeń zewnętrzny wykonany ze stopionego metalu. Obie warstwy składają się z mieszaniny ferromagnetycznego żelaza i niklu z kilkoma lżejszymi pierwiastkami, takimi jak tlen, krzem i siarka.
Wewnętrzne jądro jest niezwykle gęste i gorące, jak gigantyczny świecący marmur. Ale zewnętrzne jądro jest płynne i obraca się wokół tej stałej masy dzięki własnemu prądowi konwekcyjnemu. To właśnie ta ciągła konwekcja generuje ziemskie pole magnetyczne, Johna TardunoGeofizyk z Uniwersytetu Rochester w Nowym Jorku powiedział Live Science.
Powiązany: Co by było, gdyby pole magnetyczne Ziemi zniknęło?
Gdy ciepło z rdzenia wewnętrznego promieniuje w sposób ciągły do rdzenia zewnętrznego, spotyka się z materiałem chłodzonym przez aktywność tektoniczną płyt. Cykl ten napędza konwekcję, powodując powstanie tak zwanego geodynama, które wytwarza pole magnetyczne.
Inne planety, takie jak Mars i Wenus, nie mają pól magnetycznych, częściowo dlatego, że ich brakuje płyty tektoniczne. Dowody sugerują, że planety te mogły kiedyś istnieć GeoDynamo jest samowystarczalne Ale zniknął z nieznanych powodów. Merkury ma słabe pole magnetyczne, ale tak jest Tylko 1,1% mocy Ziemi Niewiele robi, aby chronić planetę przed promieniowaniem słonecznym.
Gdy płynny metal w zewnętrznym jądrze Ziemi przepływa, jego ruch i wysoka zawartość żelaza powodują, że planeta zachowuje się jak ogromny magnes dipolowy, z jednym biegunem naładowanym ujemnie, a drugim dodatnim. Około 80% ziemskiego pola magnetycznego jest zorganizowane w ten sposób, ale pozostałe 20% to pole niedipolowe; Tarduno powiedział, że zamiast tworzyć równoległe pasma siły magnetycznej, w niektórych obszarach pole wiruje i wiruje, zachowując się „jak unoszące się wokół obiekty pogodowe”.
Te nieregularne wzory powodują powstawanie dziwnych plam w polu magnetycznym, w miejscach takich jak Anomalia południowego Atlantyku, duży obszar Oceanu Atlantyckiego, gdzie gęstość magnetosfery Ziemi jest znacznie zmniejszona. Naukowcy tak uważają „Wgniecenie” w polu magnetycznym Powstaje w wyniku niezwykłej aktywności tektonicznej pod Afryką. Obszary takie jak Anomalia Południowoatlantycka są fascynujące, ale także niepokojące z kilku powodów.
„Magnosfera jest jak powłoka ochronna”. Jozuego FeinbergaGeolog specjalizujący się w paleomagnetyzmie na Uniwersytecie w Minnesocie powiedział Live Science. Pomaga odbijać ogromne ilości niebezpiecznego promieniowania słonecznego z dala od… Gruntdziała jak pokrywająca całą planetę warstwa przeciwsłoneczna. Na obszarach o słabej magnetosferze przedostają się dodatkowe dawki promieniowania, co może przyczyniać się do częstszego występowania raka skóry.
„Kolejną obawą jest wpływ na satelity” – powiedział Tarduno. Nazywa się wybuchy promieniowania słonecznego Koronalny wyrzut masy Może zniszczyć satelity i inne statki kosmiczne, jeśli nie jest chroniony przez ziemskie pole magnetyczne. Może to mieć katastrofalne skutki dla telekomunikacji, dostępu do Internetu i usług GPS na obszarach dotkniętych anomalią.
Z artykułu opublikowanego w 2020 roku w czasopiśmie Nature wynika, że anomalia południowoatlantycka może mieć 11 milionów lat. Z ludźmiMoże to być powiązane z innym zjawiskiem planetarnego pola magnetycznego: odwróceniem biegunów.
Historia ziemskiego pola magnetycznego jest zapisana w starożytnych strumieniach lawy i osadach głębinowych. Tego typu materiały skaliste są bogate w magnetyczne fragmenty minerałów, takie jak drobne płatki żelaza, które układają się wzdłuż linii pola magnetycznego. „W końcu to pierwotne ustawienie zostało uwięzione w osadzie i otrzymaliśmy szczegółowe zapisy pokazujące, w jaki sposób kierowane jest pole magnetyczne Ziemi” – powiedział Feinberg.
Z tych zapisów naukowcy wiedzą, że bieguny magnetyczne naszej planety dryfują w czasie. Obecnie geograficzny biegun północny ma długość około 500 kilometrów. od przeciwnego bieguna magnetycznego (które technicznie rzecz biorąc jest obecnie południem magnetycznym). Według nich mniej więcej co 300 000 lat bieguny nagle się odwracają, zmieniając kierunek magnetyczny z północy na południe. NASA.
Jednak zapis paleomagnetyczny pokazuje, że biegun całkowicie się odwrócił Coś takiego nie zdarzyło się od około 780 000 lat. Niektórzy badacze uważają, że to oznacza Zaraz się przewrócimy — i że silna anomalia na południowym Atlantyku może wskazywać, że jest ona w pobliżu.
A gdyby bieguny się odwróciły, pole magnetyczne Ziemi spadłoby o 20%, być może na stulecia. Takie wydarzenie pogrążyłoby nasz obecny globalny system komunikacji w chaosie. Jednak inne badania na to wskazują Zamach stanu nie jest bliski.
Tak czy inaczej, powiedział Feinberg, badanie wnętrza naszej planety i zapisów starożytnego magnetyzmu pomoże nam zrozumieć złożone interakcje między magnetosferą a życiem na Ziemi i być może pomoże nam przygotować się na przyszłe zmiany.
„Odkrywca. Nieprzepraszający przedsiębiorca. Fanatyk alkoholu. Certyfikowany pisarz. Wannabe tv ewangelista. Fanatyk Twittera. Student. Badacz sieci. Miłośnik podróży.”
More Stories
Aktualizacje na żywo ze startu Starlink Falcon 9 w KSC
Cząstki składają się całkowicie z siły
Czy w pierścieniach Saturna lub Jowisza może ukrywać się obce życie?