• Tärkein
  • Geologia
  • Maapallon ydin on vain miljardi vuotta vanha ... paljon nuorempi kuin useimmat meistä luulivat

Maapallon ydin on vain miljardi vuotta vanha ... paljon nuorempi kuin useimmat meistä luulivat

Mitä Elokuvaa Nähdä?
 
>

Miljardi vuotta ei ole käsittämätön ajanjakso, jonka me ihmiset - jotka todella olemme olemassa maailmankaikkeuden sananlaskun silmänräpäyksessä - kosmisesti. Se ei ole edes paljon planeetallemme.



star wars rogue one lapsille

Maan uskotaan olevan noin 4,6 miljardia vuotta vanha. Tähän asti sen ytimen arvioitiin usein olevan lähempänä kyseistä ikää, mutta sisäisen ytimen olosuhteiden luominen uudelleen laboratoriossa muutti kaiken. Sisäydin on valmistettu kiinteästä raudasta, jota ympäröi nestemäisen raudan ulompi ydin. Mielenkiintoinen kokeilu kansainvälisen tutkijaryhmän toimesta paljasti paljon nuoremman iän maapallon ytimelle kuin monet aiemmin oletivat (vaikka se on vielä tarpeeksi vanha dinosauruksille vuonna Matka maan ytimeen historiallisesti tarkka).

Kokeessa selvitettiin, mikä on sisemmän ytimen ikä, mittaamalla sen lämmönjohtavuus tai kyky siirtää lämpöä johtumisen kautta.







Ytimen lämmönjohtavuus määrää ytimen jäähdytysnopeuden ja sisemmän ytimen kasvunopeuden. Siksi se voi kertoa meille sisäisen ytimen iän sekä energialähteet ja mekanismin geodynamo , fyysikko Youjun Zhang, joka on kirjoittanut äskettäin julkaistun tutkimuksen Fyysiset tarkastelukirjeet , kertoi SYFY WIRE.

Törmäykset ja sitä seuraava lämmönsiirto atomien tai molekyylien välillä, jotka ovat jo lähellä toisiaan, määräävät, missä määrin ydin johtaa lämpöä , ja mikä valtaa geodynamo, tai voima, joka pitää magneettikenttämme vahvana . Tämä voima on ulommassa ytimessä oleva nestemäinen rauta. Sen uskotaan myös sisältävän kevyempiä elementtejä, kuten hiiltä, ​​vetyä, happea, piitä ja rikkiä. Magneettikentän voiman ja geodynamo-syntymän selvittäminen voi myös kertoa meille planeetamme asuttavuudesta, koska magneettikenttä suojaa haitallisilta kosmisilta säteiltä ja estää Maata muuttumasta Marsin kaltaiseksi säteilyä räjähtäväksi autiomaaksi.

Mutta odota. Geodynamo -paradoksi, joka kyseenalaisti, kuinka elinkelpoinen lämmön konvektio oli ytimen lämmönjohtavuuden tasosta riippuen, oli tiellä. Geodynamo ei olisi millään tavalla voinut saada virtaa maapallon evoluution alkuvaiheessa, jos sen lämmönjohtavuus olisi liian korkea, koska nuori ja kuuma ulompi ydin olisi muodostunut myöhemmin ilman tarpeeksi jäähtymisaikaa. Arvioitu ydin nousisi sen mukaan, kuinka alhaiseksi geodynamon lämmönjohtavuus todettiin. Mitä aikaisemmin geodynamo sai virtaa, sitä enemmän aikaa se joutui jäähtymään lisäämällä vuosia (enemmän kuin eoneja tässä tapauksessa) ytimeen.

Maakaavio

Luotto: NASA





Zhang ja hänen tiiminsä joutuivat selvittämään, voisivatko he ratkaista tämän, jos he aikovat kaivaa esiin ytimen iän, jonka paine on suurempi kuin miljoona ilmakehää ja lämpötilat, jotka voivat olla kuumempia kuin auringon pinta. Silloin he toivat esiin kovaa sulaa metallia.

Määritimme laserilla lämmitetyn raudan sähköisen ja lämmönjohtavuuden ytimen pääkomponenttina simuloidussa Maan ydinolosuhteissa kokeiden ja teorian avulla, hän sanoi. Lämmönjohtavuus osoittautui 30-50% alhaisemmaksi kuin edellinen tutkimus, ja se tukee geodynamo-ohjausta, jota ohjaa alkuvaiheen lämpökonvektio ja sekä lämpö- että koostumuksellinen konvektio nykypäivänä.

Geodynamon lämmönjohtavuuteen on saattanut vaikuttaa myös kevyemmät elementit, jotka liukenivat sulaan rautaan, kun se ensimmäisen kerran muodostui, erityisesti pii. Tämä voi tarkoittaa, että nämä elementit tekevät siitä vähemmän lämmönjohtavan. Kevyempien elementtien alhaisempi johtavuus voidaan sekoittaa jäähdytysaikaan ja selittää myös syy siihen, miksi niin monet arviot maapallon ytimen iästä olivat korkeammalla puolella, vaikka yksi viimeaikainen arvio ennen Zhangin kokeilua oli vain 565 miljoonaa vuotta, vaikea uskoa miljardeja vuosia vanha planeetta. Lämpö- ja koostumuskonvektio pitävät geodynamo aktiivisena, jotta se voi edelleen estää Maata muuttumasta Marsiksi.

Aktiiviselle dynamolle on kolme päävaatimusta, Zhang selitti. Nämä ovat sähköä johtavaa nesteen ulompaa ydintä, kineettistä energiaa maan pyörimisestä ja sisäistä energialähdettä nesteen konvektioliikkeen ylläpitämiseksi. Sisäinen energialähde sisältää lämpö- ja koostumusenergiaa, joka ohjaa konvektiota. Mikä konvektiotyyppi on pätevä, riippuu ytimen lämmönjohtavuudesta.

Maan magneettikenttä on luulisi piikkineen noin miljardi vuotta sitten, mitä on tukenut se, miten magneettiset materiaalit on järjestetty noin saman ikäisiin kiviin. Tämä piikki tapahtui todennäköisesti siksi, että maan magneettisuus lisääntyi jyrkästi, kun sisäydin muodostui. Näiden kivien koostumus on enemmän todiste ytimen päivitetystä iästä.

Varhainen geodynamo ajoi pääasiassa lämpökonvektiolla ennen sisemmän ytimen muodostumista, kun taas sisemmän ytimen kasvun myötä sitä ohjaavat sekä lämpö- että koostumuskonvektio, Zhang sanoi.

Niille meistä, jotka haluavat olla kuolemattomia, voimme vain kuvitella, miltä miltei miljardi vuotta tuntuisi miltei miltään.