Физики вычислили величину магнитного поля в ядре Земли
Физики уточнили величину индукции магнитного поля в ядре Земли, что позволит получить новые данные о процессе вращения планеты.
Об этом сообщается в статье исследователей, опубликованной сегодня в журнале Nature.
Магнитное поле ядра Земли, согласно новым данным, составляет 2 миллитесла, что эквивалентно индукции магнитного поля бытовых электромоторов. Для сравнения, на поверхности Земли эта величина в среднем в 100 раз меньше, а индукция магнитов Большого адронного коллайдера, отклоняющих пучки заряженных частиц, в 100-1000 раз больше.
До сих пор ученые считали, что индукция магнитного поля в ядре Земли составляет всего 0,2 миллитесла, однако работа коллектива авторов из Франции позволила уточнить это значение, опираясь на многолетние данные наблюдений за продолжительностью земных суток.
Несмотря на то, что продолжительность земных суток считается равной ровно 24 часам, на самом деле, эта величина не постоянна, она все время изменяется. Например, 1 миллиард лет назад продолжительность суток составляла всего 18 часов, однако приливные силы, оказывающие влияние на Землю со стороны Луны, постепенно перевели часть энергии вращения Земли в энергию морских волн, что и вызвало замедление ее вращения.
Более того, одно из наиболее важных открытий метеорологов ХХ столетия состоит в том, что даже сила и направление ветров, дующих с периодичностью в несколько часов, способны оказать влияние на скорость вращения Земли, замедляя и ускоряя его на исчезающе малые, но, тем не менее, фиксируемые значения.
В то же самое время, ученым было известен и периодический цикл изменения продолжительности земных суток, измеряемый десятыми долями миллисекунд, совершающийся каждые шесть-восемь лет. Эти данные были накоплены в ходе наблюдений за продолжительностью суток в течение 1925-1997 годов.
Команда Николя Жилле из Института Джозефа Фурье во французском Гренобле предположила, что причина этих вариаций состоит в колебаниях в скорости вращения жидкой металлической оболочки твердого ядра нашей планеты.
Именно эта оболочка отвечает за существование магнитного поля у Земли. Небольшие флуктуации скорости ее вращения вызывают "натяжение" магнитного поля, которое стремится удержать жидкую металлическую оболочку на своем месте, в результате чего происходит послойное изменение скорости вращения этой самой оболочки. Такой эффект получил название "торсионной волны вращения жидкой оболочки ядра Земли".
"Распространение этой волны по внешней жидкой оболочке ядра Земли занимает, примерно, четыре года", - пишут авторы в своей статье.
Оценить величину этой волны и помогли наблюдения за вызванными ею колебаниями продолжительности земных суток, что, в свою очередь, позволило вычислить величину индукции магнитного поля на поверхности жидкой оболочки (2 миллитесла) и оценить это значение внутри ядра (4 миллитесла).
Теперь ученым предстоит определить причины, по которым внешняя оболочка ядра Земли периодически ускоряет свое движение и замедляется вновь.
Напомним, в феврале физики провели самый точный на сегодняшний день эксперимент по измерению гравитационного замедления времени, предсказываемого теорией относительности Эйнштейна.
|
