Евро-Азиатский институт образовательных технологий Eurasian Institute of educational technologies
Saturday, 2020-10-24, 6:34 PM
Site menu
Section categories
Археология- Аrcheology
Ботаника- Вotany
География- Geography
Зоология- Zoology
История- Нistory
История науки- Нistory of science
Медицина- Мedicine
Образование- Education
Общая биология- General biology
Общество- Society
Палеонтология- Рaleontology
Право- Jurisprudence
Психология- Рsychology
Технологии- Technology
Физика- Physics
Химия- Сhemistry
Экология- Еcology
Экономика- Еconomy
Our poll
Выберите научные направления, которые интересны Вам / Select the science areas that you interest in
Total of answers: 2572
Statistics

Total online: 1
Guests: 1
Users: 0

11:06 AM
Геологи выяснили: магнитное поле Земли меняется рывками / Geologists have found: the Еarth's magnetic field is changing with a jerk

Компьютерная модель турбулентных потоков внутри ядра Земли
© Aubert et al./IPGP/CNRS Photo library
РИА Новости. Сила магнитного поля Земли резко меняется каждые десять лет из-за существования внутри ядра планеты особых турбулентных волн, «взбалтывающих» его материю при достижении границы с мантией. Об этом пишут французские и датские геологи в журнале Nature Geoscience.

«Магнитное поле Земли не постоянно, на его силу влияют как медленные, так и быстрые колебания. К примеру, медленный круговорот расплавленных пород в ядре не только порождает это поле, но и отвечает за колебания в его силе, которые длятся столетиями. При этом существуют и очень резкие колебания, так называемые геомагнитные рывки, чья продолжительность не превышает и года», — пишут ученые.

Ядро нашей планеты, как сегодня считают ученые, состоит из двух слоев – твердого металлического ядра в центре, и окружающего его слоя из жидкого железа и никеля. Эта металлическая «жидкость» не стоит на месте, а постоянно движется, подобно воде в кипящем чайнике, и это движение порождает магнитное поле, защищающее жизнь на Земле от космических лучей, вспышек на Солнце и других опасных космических феноменов.

То, как происходит это движение, сегодня никто не знает, так как заглянуть в ядро Земли, используя сейсмические приборы, фактически невозможно, из-за чего ученым приходится изучать его тайны при помощи математических моделей и лабораторных опытов по воспроизведению условий в ядре при помощи сверхмощных прессов и наковален.

Недавно ученые обнаружили, что ядро Земли крайне неоднородно по своей структуре, что заставило их подозревать, что внутри него есть не два, а три слоя. Еще две группы геологов обнаружили необычные «пузыри» из железа, которые поднимаются из ядра в мантию, а также нашли следы существования своеобразных «реактивных потоков» железа внутри него.

Жульен Обер (Julien Obert) из Института физики Земли в Париже (Франция) и его коллега Кристофер Финлэй (Christopher Finlay) из Технического университета Дании в Люнгбю изучали еще одну странную черту ядра Земли, открытую в конце прошлого века.

До этого времени ученые считали, что магнитное поле планеты слабеет или усиливается достаточно медленными темпами, почти незаметными для наших приборов. В 1978 году ситуация резко изменилась, когда первые точные геомагнитные приборы зафиксировали, что скорость этих изменений выросла на несколько порядков. Примерно через год этот «рывок» прекратился и магнитное поле пришло в норму, однако нечто похожее повторилось в следующем десятилетии.

В общей сложности, за последние полвека ученые зафиксировали десять подобных событий, природа которых, как и их влияние на силу поля и миграции полюсов, до сих пор остается предметом споров среди геологов.

Финлэй и Обер нашли объяснение их появлению, изучая данные, записанные во время последних трех геомагнитных рывков, произошедших в 2007, 2011 и 2014 годах, и анализируя выводы их недавних попыток объяснить то, как переворачиваются полюса Земли.

Тогда ученые предположили, что периодические временные или постоянные смены полюсов планеты были связаны с существованием особых колебаний внутри него, так называемых «динамо-волн». Они движутся от экватора к полюсам и перестраивают магнитную структуру ядра с определенной периодичностью.

Нечто похожее, как заметили геофизики, происходит и в момент появления «геомагнитных рывков». Сильнее всего они проявляют себя в окрестностях экватора планеты, где появляются зоны, в которых сила магнитного поля особенно сильно росла или падала. Это натолкнуло их на мысль, что подобные аномалии могут порождать какие-то глубинные волны внутри ядра, связанные с тем, что Земля вращается вокруг своей оси.

Руководствуясь этой идеей, ученые создали очень детальную компьютерную модель его материи, при помощи которой они просчитали, как будут возникать и двигаться подобные колебания. Для проведения этих расчетов Оберу и Финлэю понадобился мощный суперкомпьютер и 4 миллиона часов машинного времени, однако эти затраты оправдали себя.

Оказалось, что геомагнитные рывки появлялись в подобной системе сами по себе благодаря тому, что волны, возникавшие в центральных регионах ядра, постепенно замедляли движение и усиливались по мере их приближения к его границе с мантией. Когда они достигали этой зоны, эти колебания особым образом «взбалтывали» его материю, что приводило к резкому усилению или ослаблению магнитного поля.

Как надеются ученые, результаты их расчетов и компьютерная модель помогут точно установить ту роль, которую геомагнитные рывки играют в эволюции магнитного поля Земли и в перевороте ее полюсов.

Источник: РИА Новости

http://sci-dig.ru

Computer model of turbulent flows inside the Еarth's core

Aubert et al./IPGP/CNRS Photo library

The strength of the earth's magnetic field changes dramatically every ten years due to the existence of special turbulent waves inside the planet's core, "shaking" its matter when it reaches the border with the mantle. This is written by French and Danish geologists in the journal  Nature Geoscience.

"The earth's magnetic field is not constant, its strength is affected by both slow and fast fluctuations. For example, the slow cycle of molten rocks in the core not only generates this field, but also responsible for fluctuations in its strength, which last for centuries. At the same time, there are very sharp fluctuations, the so-called geomagnetic jerks, whose duration does not exceed a year," scientists write.

The core of our planet, as scientists believe today, consists of two layers – a solid metal core in the center, and the surrounding layer of liquid iron and Nickel. This metal "liquid" does not stand still, but constantly moves, like water in a boiling kettle, and this movement generates a magnetic field that protects life on Earth from cosmic rays, solar flares and other dangerous cosmic phenomena.

How this movement occurs, today no one knows, because to look into the core of the Earth, using seismic devices, is virtually impossible, because of what scientists have to study its secrets with the help of mathematical models and laboratory experiments to reproduce the conditions in the core with the help of heavy-duty presses and anvils.

Recently, scientists have discovered that the earth's core is extremely heterogeneous in its structure, which made them suspect that inside it there are not two, but three layers. Two more groups of geologists discovered unusual "bubbles" of iron that rise from the core into the mantle, and also found traces of the existence of a kind of "jet streams" of iron inside it.

Julien Obert from the Institute Of earth physics in Paris  and his colleague Christopher Finlay from the Technical University of Denmark in Lungby studied another strange feature of the earth's core, discovered at the end of the last century.

Until that time, scientists believed that the planet's magnetic field is weakening or increasing at a slow pace, almost imperceptible to our devices. In 1978, the situation changed dramatically when the first precise geomagnetic devices recorded that the speed of these changes increased by several orders of magnitude. About a year later, this "jerk" stopped and the magnetic field returned to normal, but something similar happened again in the next decade.

In total, over the past half century, scientists have recorded ten such events, the nature of which, as well as their impact on the strength of the field and migration of the poles, is still a matter of debate among geologists.

Finlay and Ober Have found an explanation for their appearance by studying the data recorded during the last three geomagnetic jerks that occurred in 2007, 2011 and 2014, and analyzing the findings of their recent attempts to explain how the earth's poles are inverted.

Then the scientists have suggested that periodic temporary or permanent shifting of the poles of the planet have been associated with the presence of specific fluctuations within it, the so-called "Dynamo waves". They move from the equator to the poles and rebuild the magnetic structure of the nucleus at regular intervals.

Something similar, as noted by geophysicists, occurs at the time of the appearance of "geomagnetic jerks". Most of all, they manifest themselves in the vicinity of the planet's equator, where there are zones in which the strength of the magnetic field is particularly strong grew or fell. This led them to think that such anomalies can generate some deep waves inside the nucleus, associated with the fact that the Earth rotates around its axis.

Guided by this idea, scientists have created a very detailed computer model of its matter, with which they calculated how such fluctuations will occur and move. To carry out these calculations, Ober and Finlay needed a powerful supercomputer and 4 million hours of machine time, but these costs were justified.

It turned out that geomagnetic jerks appeared in such a system by themselves due to the fact that the waves that arose in the Central regions of the nucleus, gradually slowed down and intensified as they approached its border with the mantle. When they reached this zone, these fluctuations in a special way "shaken" his matter, which led to a sharp increase or decrease in the magnetic field.

As scientists hope, the results of their calculations and a computer model will help to accurately establish the role that geomagnetic jerks play in the evolution of the earth's magnetic field and in the revolution of its poles.

Source: https://ria.ru

http://sci-dig.ru

Category: География- Geography | Added by: semen_ivanov_1985
Log In
Search
Calendar
«  April 2019  »
SuMoTuWeThFrSa
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
282930
Организации / Оrganizations
Полезные ссылки / Useful links