Jak Země udržuje své magnetické pole?

10. 7. 2020

Život jak ho známe by nemohl existovat bez magnetického pole Země a jeho schopnosti odrážet nebezpečné ionizující částice. Je nepřetržitě generováno pohybem tekutého železa v vnějším zemském jádru, čemuž se říká geodynamo. Navzdory zásadní důležitosti jevu zůstává mnoho otázek o původu geodynama nezodpovězených. Nový výzkum zkoumá, jak přítomnost lehčích prvků v převážně železném jádře mohla ovlivnit vznik a udržitelnost geodynama.

Práce mezinárodního výzkumného týmu včetně Aleksandra Gončarova, Nicholase Hotlgrewea, Sergeje Lobanova a Iriny Čuvašové zkoumá, jak přítomnost lehčích prvků v převážně železném jádře mohla ovlivnit vznik a udržitelnost geodynama. Výsledky byly publikovány v časopise Nature Communications.

Naše planeta se vysrážela z plynoprachového disku obklopujícího Slunce. Nakonec se nejhustší materiál potopil dovnitř vznikající planety a vytvořil vrstvy, které existují dodnes - jádro, plášť a kůru. Ačkoliv se jádro skládá převážně ze železa, seismická data indikují, že během procesu diferenciace v něm byly rozpuštěny také některé lehčí prvky jako kyslík, křemík, síra, uhlík a vodík.

V průběhu času vnitřní jádro zkrystalizovalo a od té doby nepřetržitě chladne. Mohlo by teplo samo od sebe proudit ven z jádra a do pláště a pohánět tak geodynamo? Nebo toto termální proudění potřebuje další posílení prostřednictvím hojnosti lehčích prvků vystupujících z kondenzujícího jádra?

Pochopení zvláštností v chemickém složení jádra může pomoci odpovědět na tuto otázku.

Silikáty se nacházejí převážně v plášti a po kyslíku a železe je křemík třetím nejhojnějším prvkem na Zemi, takže se nabízí mezi hlavními lehčími prvky, které mohou v jádru tvořit slitinu se železem. Vědci vedení Wenem-Pchinem Hsiehem z Academia Sinica a National Taiwan University použili laboratorně vytvořenou napodobeninu podmínek v nitru Země k simulaci toho, jak přítomnost křemíku mohla ovlivnit přenos tepla z železného jádra planety do pláště.

Tým zjistil, že koncentrace zhruba osmi hmotnostních procent křemíku v jejich simulovaném jádře by zajistila, aby geodynamo planety fungovalo po celou její dosavadní historii.

Podrobnosti v angličtině: ZDE

0
Vytisknout
2983

Diskuse

Obsah vydání | 20. 7. 2020