Žemės magnetinį lauką maitinantis paradoksas

Tai kas tada palaikė? Stevensonas ir kiti mano atradę priežastį. Tai – kompozicinę konvekciją primenantis procesas, bet nesusijęs su vidinio branduolio kietėjimu. išoriniams skystojo branduolio sluoksniams atvėsus, geležyje ištirpę lengvesni elementai išsiskyrė. Pakilusius iš skysto branduolio, juos absorbavo mantija, iš esmės kieta Žemės dalis, sudaranti didžiąją jos dalį, o tankesnė skysta geležis pasilikdavo. Grimzdama ji sukėlė konvekciją.

Stevensonas ir Joseph O'Rourke, irgi iš CTI, teigia, kad svarbiausias lengvasis elementas šiame procese buvo magnis. Jo yra daug ir jis prastai tirpsta geležyje. Kadangi magnis toks netirpus, išoriniam branduoliui pradėjus vėsti, iš geležies jis išsiskirtų pirmasis ir prie mantijos ribos suformuotų nelyginant šerkšnas, švelniai sningantis aukštyn iš išorinio branduolio gelmių.

Bet magnio netirpumas geležyje sukelia kitą problemą: kaip jis branduolyje atsidūrė? Tam reikia karščio, sako Stevensonas. Daug karščio. Tokį karštį galėjo sukurti susidūrimas su kita kosmine uola. Saulės sistemos pradžioje tokie susidūrimai nebuvo reti – toks susidūrimas su ypatingai masyviu kūnu, manoma, išplėšė nemenką Žemės gabalą, iš kurio susiformavo Mėnulis.

Hirose siūlo kitą idėją. Vietoje magnio jis siūlo silicį. Tai dar gausesnis elementas, sako jis, tad, tikėtina, dominuotų planetos gelmėse. Jo eksperimentai taip pat rodo, kad silicio dioksidas branduolyje lengvai kristalizuojasi, ir nereikia jokių išorinių procesų. „Kol kas, silicio dioksido versija labiau tikėtina,“ sako jis. Hirose laboratorija į savo eksperimentus dar įtraukia ir magnį, siekdama geriau nustatyti jo vaidmenį.

Kai kurie tyrėjai netgi iškėlė mintį, kad dinamą suko visai ne konvekcija. Vietoje jos, skystą geležį galėjo teliuskuoti svirduliuojantis Žemės sukimasis. Arba Mėnulio gravitacija galėjo tempti branduolį panašiai, kaip dabar kelia vandenynų potvynius. „Yra grupė žmonių, šios idėjos atžvilgiu nusiteikusių entuziastingai, bet drįsčiau sakyti, kad tai veikiausiai nėra vyraujanti nuomonė,“ sako Bruce Buffet iš Kalifornijos universiteto, Berkeley.

„Magnis galėjo snigti aukštyn į mantiją iš Žemės branduolio vidaus”

Kol kas klausimas dar pakibęs ore. Net šiluminio laidumo skaičiavimai gali būti klaidingi. Tiesą sakant, tame pačiame mokslo žurnale pasirodė tyrimas, prieštaraujantis Hirose matavimams. „Tai greitai judanti sritis,“ pastebi Nimmo. „Nemanau, kad turime visiškai patenkinantį atsakymą.“

Kad ir koks procesas pasirodys tinkamas atsakymas į šiuos klausimus, jis galės būti taikomas ir kitiems pasauliams. Jau tūkstančiai planetų atrasta už mūsų sistemos ribų, daug jų yra Žemės dydžio, ir, spėjama, panašios cheminės sudėties. O galingi temperatūrą keliantys susidūrimai irgi gali vaidinti savo vaidmenį, nes jaunose planetų sistemose susidūrimų netrūksta. Jei konvekcijos mechanizmai kuria magnetinius lauks ir kitose planetose, tada jose gali rastis ir gyvybė. „Žinoma, viskas priklauso nuo detalių“ – apsidraudžia Buffetas.

Marcus Woo

newscientist.com