
КЛИМАТИЧЕСКИЙ КРИЗИС. Ядро Земли. Как работает сердце нашей планеты?

Климат меняется. Это факт, который сегодня ни у кого не вызывает сомнений. Тема климата становится основной повесткой форумов, саммитов и выступлений политиков. Но что нам известно о реальных причинах, которые вызвали климатический кризис? Связано ли это с теорией о СО2? Или всё намного глобальнее? Давайте разбираться вместе.
АЛЛАТРА Вести совместно с исследовательским проектом «Калейдоскоп фактов» начинает цикл статей, посвящённых климатическому кризису и тем факторам, которые его спровоцировали. Мы представим нашим читателям результаты многолетних исследований честных учёных и пути решения этой проблемы.
Наша планета — это сложный организм, в котором всё взаимосвязано. Ядро — сердце нашей планеты. В этой статье мы рассмотрим функции ядра Земли.
ГЕНЕРАЦИЯ ТЕПЛА
Одной из самых важных функций ядра является генерация тепла. Но этому процессу учёные сейчас не уделяют должного внимания.
Мы привыкли думать, что единственным источником тепла для нашей планеты является Солнце, но не менее важную роль играет внутреннее тепло, исходящее из ядра. Согласно последним исследованиям, температура внутреннего ядра может быть близка к 6000 градусов Цельсия — примерно такая же температура и на поверхности Солнца.
Почему ядро Земли такое горячее?
Согласно современным пониманиям науки это тепло хранится со времени образования планеты, когда Земля была слеплена из первичного материала.
Также внутренний и внешний слой ядра вращается, и, по мнению учёных, это вращение создаёт дополнительное трение и тепло.
Кроме первичного тепла ядра дополнительным источником также является радиоактивный распад элементов в различных оболочках Земли. Предполагается, что скопления радиоактивных элементов, подогревающих ядро, находятся на поверхности внутреннего ядра.
Также есть исследователи, которые выдвигают гипотезы о термоядерном синтезе, который запускается вращением жидкого ядра. Однако как на самом деле работает этот нагрев, на данный момент науке точно неизвестно.
Как тепло ядра передаётся на поверхность Земли? Ядро, как огромная внутренняя печка, раскалённая сердцевина, нагревает следующий слой Земли — мантию.
Благодаря так называемой мантийной конвекции, то есть температурному перемешиванию вещества, тепло от ядра повсеместно поднимается к поверхности Земли.
Есть также и дополнительные локальные каналы подъёма тепла — расплавленные раскалённые потоки магмы, которые поднимаются в виде мантийных плюмов. Когда они прорываются на поверхность, то изливаются вулканическими извержениями. Через такие локальные зоны тепло от ядра транспортируется напрямую на поверхность земной коры.
Геотермальное тепло недр — это нагрев земной коры за счёт двух источников: тепла от нагретой ядром мантии или от магматических очагов.
На поверхности, по которой мы ходим, температура пород соответствует климатическим зонам, а с глубиной температура начинает нарастать. С этим явлением сталкиваются горняки — в глубоких шахтах всегда жарко. На глубине 1 км обычно тридцатиградусная жара. В среднем каждые 100 метров температура повышается на 3°С. Конечно, в различных участках и на разных глубинах изменение температур не постоянно и определяется составом горных пород, их физическим состоянием и теплопроводностью. И что для нас наиболее важно в данный период циклических катаклизмов — при подъёме магмы геотермальное тепло начинает существенно нарастать.
Известно, что в вулканических регионах, где магма миллионы лет находится у поверхности, геотермальное тепло постоянно высокое.
Почему информация о геотермальном тепле так важна? Потому что сейчас в разных регионах мира из-за подъёма магмы зон с аномальным тепловым потоком становится всё больше.
И именно такие тепловые аномалии сейчас являются причинами таяния ледников Западной Антарктиды, Гренландии и вечной мерзлоты в Сибири.
Даже изменение климата в Сибири, которое происходит в 2-3 раза быстрее, чем во всём остальном мире, обусловлено именно таким геотермальным теплом, которое поступает от поднимающихся магматических расплавов в недрах. От геотермального тепла нагреваются не только породы, но и подземные воды. Горячие источники обычно находятся в вулканических регионах или в зонах, где магма достаточно близко к поверхности. Отсюда и закипание воды в колодцах Сибири, наблюдаемое последние несколько лет.
Сейчас изменения в ядре проявляются в повышении геотермального потока из недр и оказывают прямое влияние на климат Земли.
Следующей важной функцией ядра является генерация магнитного поля Земли.
МАГНИТНОЕ ПОЛЕ
Считается, что основной причиной образования магнитного поля нашей планеты является течение огромных масс жидкого железа во внешнем ядре Земли.
Течение жидкого металла во внешнем ядре Земли порождает хаотические электрические токи. Вращение Земли вокруг своей оси заставляет эти токи образовывать магнитное поле, которое распространяется вокруг всей планеты. В свою очередь магнитное поле упорядочивает токи. В результате такой обратной связи процесс становится самоподдерживающимся. Такой механизм ещё называют динамо-механизмом.
Передовые исследователи знают, у Земли есть два магнитных поля: слабое и сильное. Об этом вы узнаете из цикла наших статей.
Магнитное поле Земли простирается от ядра до верхних слоёв атмосферы на несколько тысяч километров, ограничивая область, известную как магнитосфера. Она представляет собой невидимые силовые линии, исходящие из одного полюса и входящие в другой. Магнитосфера создаёт некий защитный пузырь вокруг планеты, который уберегает её от солнечного и космического излучения. Если бы не было магнитного поля, то все слои атмосферы просто сдуло бы в космическое пространство.
Поэтому геомагнитное поле, как и внутренний разогрев ядра, является обязательным условием существования и развития жизни на Земле. Магнитное поле защищает биосферу от высокоэнергетических заряженных частиц, влияет на протекание некоторых химических реакций, клеточные процессы, состояние человеческого организма, миграцию в животном мире.
Следует отметить, что именно магнитное поле является признаком живой планеты. Другие планеты земного типа, даже имея ядро, но без магнитного поля, остаются мёртвыми. Например, это планеты Марс и Венера.
Кроме того, именно ядро является генератором гравитационного поля Земли.
ЦЕНТРИРОВАНИЕ ЗЕМЛИ
Ещё одна функция ядра Земли, на которую мало обращают внимание учёные, — это центрирование планеты.
Для лучшего понимания процесса центрирования можно сравнить вращение нашей планеты с процессом балансировки колеса автомобиля. Если колесо не сбалансировано, машину начинает «вести» и «разбивать ходовую». Поэтому для автомобиля очень важна балансировка колёс. Чем больше объём и масса вращающегося объекта, тем важнее баланс. Теперь можете представить, как для планеты важен баланс ядра, когда его масса составляет 31% от массы планеты. Когда ядро смещается, то это приводит к дисбалансу всех остальных сфер планеты.
Смещение ядра приводит к изменению всех геофизических параметров, например, скорости и оси вращения планеты.
Мы перечислили основные функции ядра Земли: тепловую, магнитную, гравитационную и центрирующую. И сейчас все эти функции дали сбой.
В следующей статье мы рассмотрим, какие изменения происходят в ядре нашей планеты, к каким последствиям это приводит и чем такая активность грозит человечеству.
Литература:
- Koppers, A.A.P., Becker, T.W., Jackson, M.G. et al. Mantle plumes and their role in Earth processes. Nat Rev Earth Environ 2, 382–401 (2021).
URL: https://doi.org/10.1038/s43017-021-00168-6 - Горный В.И. и др. Модель мантийно-литосферного взаимодействия по данным комплексирования на геотраверсе Уралсейс сейсморазведки и дистанционного геотермического метода. Глубинное строение и геодинамика Южного Урала. Тверь. 2001. с. 227-238.
- Наука из первых рук: 29 июн 2009, Ядерная топка Земли, том 27, №3
URL: https://scfh.ru/papers/yadernaya-topka-zemli/ - Магнитосфера Земли. Источник: UC Regents
Такая познавательная, и в тоже время простая для восприятия статья! Спасибо за новый цикл статей. Вместе познавать и развиваться очень интересно!
Вот это действительно интересно: как все на самом деле происходит. Спасибо, вам, друзья! Вместе строим рай на Земле!