„Manome, kad šiame regione yra daugiau lengvųjų elementų, tokių kaip silicis ir deguonis, ir jis gali atlikti lemiamą vaidmenį milžiniškiems skysto metalo srautams, kurie teka per branduolį ir sukuria Žemės magnetinį lauką“, - sakė Geofizikos katedros vedėjas profesorius Hrvoje Tkalčičius (Hrvoje Tkalčić).
„Koda-koreliacijos“ bangų laukas
Dauguma žemės drebėjimų sukeliamų seisminių bangų tyrimų nagrinėja didelius pradinius bangų frontus, kurie sklinda po pasaulį per maždaug valandą po žemės drebėjimo.
Tyrėjai suprato, kad galėtų sužinoti kai ką naujo, nagrinėdami vėlesnę, silpnesnę šių bangų dalį, vadinamą kodine pertvara.
Tiksliau, jie stebėjo, kiek panašūs buvo skirtingų seisminių detektorių užfiksuoti kodai, praėjus kelioms valandoms po jų pradžios.
„Matematiškai šis panašumas matuojamas vadinamąja koreliacija.
Kartu šį vėlyvųjų žemės drebėjimo bangų dalių panašumą mes vadiname „kodiniu-koreliaciniu bangų lauku“.
Žvelgdami į kodą-koreliacijos bangų lauką, aptikome mažyčius signalus, sklindančius iš kelių ataidinčių bangų, kurių kitu atveju nebūtume pastebėję.
Suprasdami šių reverberacinių bangų kelius ir palyginę juos su kodinio-koreliacinio bangų lauko signalais, išsiaiškinome, kiek laiko joms reikėjo keliauti per planetą.
Tada palyginome tai, ką matėme seisminiuose detektoriuose, esančiuose arčiau ašigalių, su rezultatais, gautais arčiau ekvatoriaus.
Apskritai arčiau polių užfiksuotos bangos keliavo greičiau nei tos, kurios buvo užfiksuotos netoli ekvatoriaus, - aiškino profesorius.
Ekspertai išbandė daugybę kompiuterinių modelių ir simuliacijų, kokios sąlygos branduolyje galėjo sukurti tokius rezultatus.
Galiausiai jie nustatė, kad išorinėje branduolio dalyje aplink ekvatorių turi egzistuoti torusas - koldūno formos regionas, kuriame bangos juda lėčiau.
Anksčiau seismologai šio regiono nebuvo aptikę. Tačiau kodais susietų bangų lauko naudojimas leido jiems „pamatyti“ išorinį branduolį detaliau ir tolygiau.
Ankstesniuose tyrimuose buvo padaryta išvada, kad bangos juda lėčiau visur aplink išorinio branduolio „lubas“.
Tačiau naujajame tyrime ekspertai parodė, kad mažo greičio regionas yra tik netoli ekvatoriaus.
Išorinis branduolys ir geodinamonas
Žemės išorinio branduolio spindulys yra apie 3480 km.
Jis sudarytas daugiausia iš geležies ir nikelio, su lengvesnių elementų, tokių kaip silicis, deguonis, siera, vandenilis ir anglis, pėdsakais.
Apatinė išorinio branduolio dalis yra karštesnė už viršutinę, o dėl temperatūrų skirtumo skystas metalas juda kaip vanduo puode, verdančiame ant viryklės.
Šis procesas vadinamas šilumine konvekcija, o ekspertai mano, kad nuolatinis judėjimas turi reikšti, jog visos medžiagos išoriniame branduolyje yra gana gerai susimaišiusios ir vienalytės.
Tačiau jei visur išoriniame branduolyje yra ta pati medžiaga, seisminės bangos taip pat turėtų sklisti maždaug tuo pačiu greičiu.
Taigi kodėl šios bangos sulėtėja rastame donuto formos regione?
„Manome, kad šiame regione turėtų būti didesnė lengvųjų elementų koncentracija.
Jie gali išsiskirti iš kieto vidinio Žemės branduolio į išorinį branduolį, kur dėl jų plūdrumo susidaro daugiau konvekcijos.
Kodėl lengvieji elementai labiau kaupiasi ekvatorinėje „donuto“ srityje?
Mokslininkai mano, kad tai galima paaiškinti, jei šiame regione iš išorinio branduolio į virš jo esančią uolėtą mantiją perduodama daugiau šilumos“, - aiškina Hrvoje Tkalčičius.
Išoriniame branduolyje vyksta dar vienas planetos masto procesas.
Dėl Žemės sukimosi ir mažo kieto vidinio branduolio išorinio branduolio skystis organizuojasi į ilgus vertikalius sūkurius, judančius iš šiaurės į pietus tarsi milžiniški fontanai.
Dėl šiuose sūkuriuose esančio skysto metalo turbulentinio judėjimo susidaro „geodinamonas“, atsakingas už Žemės magnetinio lauko kūrimą ir palaikymą.
Šis magnetinis laukas saugo planetą nuo žalingo Saulės vėjo ir radiacijos, todėl paviršiuje įmanoma gyvybė.
Atidžiau pažvelgus į išorinio branduolio sudėtį, įskaitant neseniai atrastą lengvesnių elementų „duonelę“, bus galima geriau suprasti Žemės magnetinį lauką.
Ypač tai, kaip laikui bėgant keičiasi lauko intensyvumas ir kryptis, yra labai svarbu gyvybei Žemėje ir galimam planetų bei egzoplanetų tinkamumui gyventi.
Šaltinis: unian.net
Taip pat skaitykite
Rašyti komentarą