Учёные из Ратгерского университета объяснили аномалии Земли утечкой из ядра

Японские и китайские исследователи из Ратгерского университета (США) выдвинули необычную теорию, объясняющую планетарные аномалии. Их работа опубликована в журнале Nature.

Всем знакомо стандартное значение ускорения свободного падения — $9{,}83\ \text{м/с}^2$. Однако сила тяжести не одинакова на всей планете. Она варьируется от полюсов к экватору и формирует гравитационные аномалии. Часть из них имеет объяснение, часть — остаётся загадкой. Одна из самых масштабных аномалий охватывает территории под Южной Америкой, Атлантикой и Южной Африкой. Здесь заметно снижена сила тяжести — хотя и не настолько, чтобы человек мог улететь в космос, приборы фиксируют отклонение.

Примечательно, что эта зона совпадает с «дырой» в магнитном поле Земли. В данном регионе магнитное поле ослаблено, а его силовые линии имеют нестандартное направление. Эта область представляет опасность для спутников: если в обычных условиях магнитное поле защищает аппараты на высоте до $600\ \text{км}$, то здесь радиационная угроза начинается уже с $200\ \text{км}$. На поверхности Земли повышенный уровень радиации пока не наблюдается, однако исследования показывают, что «дыра» постепенно расширяется.

Ранее учёные установили, что аномалиям соответствуют два крупных подземных образования в мантии, напоминающие фрагменты земного ядра. Выдвигались разные гипотезы: от остатков небесного тела, породившего Луну, до древних тектонических плит. Геодинамик Ёсинори Миядзаки, соавтор нового исследования, утверждает, что эти образования — следы древнейшей истории планеты. Понимание их природы поможет раскрыть механизмы формирования Земли и её пригодности для жизни. Согласно новой теории, земное ядро имеет дефекты — из него истекает вещество, формируя два глубинных сгустка. Именно они вызывают гравитационную и магнитную аномалии.

Учёные полагают, что пробоина в ядре возникла ещё на ранних этапах существования планеты. Изначально Земля представляла собой океан магмы: тяжёлые элементы опускались к центру, лёгкие поднимались, а поверхность постепенно остывала. В результате сформировались железное ядро, пластичная мантия и тонкая земная кора.

Однако классическая модель «океана магмы» не объясняет всех особенностей внутреннего строения планеты. Ключевой момент — разная температура плавления минералов. Оксид магния и диоксид кремния, смешанные с железом, затвердевали быстрее чистого железа. Отделяясь и всплывая, эти элементы нарушили целостность уже сформировавшегося ядра. Удивительно, но образовавшиеся дефекты сохранились на миллиарды лет и продолжают влиять на процессы внутри Земли.

Читайте также: