Дэлхийн соронзон хүч нь саранд нөлөөлдөг. Сарны соронзон орон - нууцыг тайлсан

Сарны соронзон орон урьд өмнө төсөөлж байснаас тэрбум жилээр удаан оршин тогтносныг судлаачид тогтоожээ. Энэхүү нээлт нь сарны гол нууцуудын нэгийг тодруулж, дэлхийгээс гадна амьдрах боломжтой ертөнцийн эрэл хайгуулыг өргөжүүлж байна.

Өнөөдөр сар нь соронзон оронгүй, гэхдээ энэ нь үргэлж тийм биш байсан; 4.253.56 тэрбум жилийн өмнө сарны соронзон орон дэлхийнхтэй ижил байсан. Талбай нь сарны динамо гэгддэг сарны хайлсан цөм дэх шингэний дугуй хөдөлгөөнөөс болж үүссэн.

TuiPhotoEngineer | Shutterstock

Эрдэмтэд соронзон орны алга болсон огноог тодорхойлоход удаан хугацааны турш бэрхшээлтэй тулгарсан. Өмнөх судалгаанууд энэ талбай 3.19 тэрбум жилийн өмнө бүрэн алга болсон эсвэл сул дорой хэлбэрээр үлдсэн эсэхийг тодорхой хэлж чадахгүй байв.

Энэ асуултад хариулахын тулд эрдэмтэд 3.56 тэрбум жилийн настай чулуулгийн дээжийг судлахаар шийдсэн гэж Ратгерсийн их сургуулийн (Канад) судалгааны хамтран зохиогч, гариг судлаач Соня Тику хэлэв.

Тику болон түүний хамтрагчид Калифорнийн их сургууль (АНУ) болон Массачусетсийн Технологийн хүрээлэнгийн (АНУ) 1971 онд Аполло 15 хөлөг онгоцоор дэлхийд авчирсан чулуулгийн хэсэг дээр шинжилгээ хийжээ. Дээж нь том чулуунуудаас тасарсан базальтын хэсгүүдийг агуулж байна. Аргоны өөр өөр изотопуудын харьцаанд үндэслэн тогтоосон болзоо нь 3.3 тэрбум жилийн өмнө дэлбэрч байсан лааваас базальт үүссэн болохыг харуулж байна.

Базальт хэлтэрхийнүүд нь солирын цохилтод ашигт малтмал хайлуулах үед үүссэн шилэн материалаар холбогддог. Судлаачид шилэн материал 12.5 тэрбум жилийн өмнө үүссэн гэж үздэг. Цохилт нь мөн базальт дахь төмөр агуулсан мөхлөгүүдийг хайлуулсан. Тэд хурдан хөрөхөд шилэн материалд дахин талсжиж, Сарны соронзон орныг "бичжээ".

Янз бүрийн температурт хэд хэдэн туршилт хийсний дараа тус багийнхан сарны соронзон орон дэлхийнхээс 10 дахин сул байх үед мөхлөгүүд үүссэн болохыг тогтоожээ.

Ийм талбай нь сансрын нисгэгчдийн хэмжсэн хэмжээнээс 1000 дахин хүчтэй бөгөөд дэлхийгээс үүссэн талбайгаас хамаагүй хүчтэй юм.

Тику 12.5 тэрбум жилийн өмнө сарны динамо ажиллаж байсан гэдэгт итгэлтэй байна. Талбайн урт удаан оршин тогтнох нь динамо нь зөвхөн түр зуурын соронзон орон үүсгэж чадах хүчтэй цохилтын үр дүн гэдгийг үгүйсгэдэг. Гэвч түр зуурын соронзон орон үүсгэх хангалттай хүчтэй нөлөөлөл бараг 3.7 тэрбум жилийн өмнө дууссан. Тику хэлэхдээ, олон механизм үүрэг гүйцэтгэсэн.

Сарны хүчтэй соронзон орон нь дэлхийн таталцлын нөлөөгөөр сарны манти болон мантийн хэлбэлзлээс үүдэн сарны шингэн цөмд хуй салхи үүсгэсэн байх магадлалтай. Гэсэн хэдий ч Сар дэлхийгээс холдож, таталцлын хүч сулрах үед өөр нэг механизм давамгайлж эхэлсэн бөгөөд энэ нь сул талбар үүсгэсэн.

Сарны цөм хөргөж, төмрийг хатууруулж, цөмийг нүүрстөрөгч, хүхэр зэрэг хөнгөн элементүүдээр жигнэх замаар энерги ялгарах үед сул талбар үүссэн байх магадлалтай.

Судалгааны үр дүн нь амьдралыг тэтгэж болох харь гаригийн ертөнцөд чухал ач холбогдолтой юм. Жижиг гаригийн биетүүдийг тогтмол соронзон оронтой байж болох хүмүүсийн жагсаалтаас хасч болохгүй - энэ нь агаар мандал, ус байх чухал хүчин зүйл юм.

Сарны хайлсан цөмийг харуулсан зураачийн сэтгэгдэл

Эрнан Канеллас

Сарны соронзон орон урьд өмнө төсөөлж байснаас тэрбум жилийн дараа алга болсон гэж Америкийн гариг судлаачид сэтгүүлд нийтэлсэн нийтлэлдээ дурджээ. Шинжлэх ухааны дэвшил. Эрдэмтэд энэ нь 2.5 тэрбум жилийн өмнө оршин тогтнох боломжтой байсан гэж үздэг. Судлаачид 1971 онд "Аполло 15" хөлөг онгоцноос олж авсан сарны чулуулгийн дээжийг судалсны дараа ийм дүгнэлтэд хүрсэн байна.

Өнөөдөр сар нь дэлхийн соронзон оронгүй боловч энэ нь үргэлж тийм байгаагүй. 4.25-3.56 тэрбум жилийн өмнө Сарны соронзон орон дэлхийнхтэй төстэй байсан гэж үздэг. Эрдэмтдийн үзэж байгаагаар энэ нь хиймэл дагуулын хайлсан цөм доторх шингэний хүчтэй хөдөлгөөнөөр бий болсон - үүнийг соронзон динамо гэж нэрлэдэг. Гэсэн хэдий ч сарны соронзон орон яг хэзээ алга болсон нь тодорхойгүй хэвээр байсан: өмнөх судалгаагаар гаригийн эрдэмтэд энэ нь 3.19 тэрбум жилийн өмнө бүрмөсөн алга болсон эсвэл зүгээр л сул хэлбэрээр оршсоор байгаа эсэхийг тодорхой хэлж чадахгүй байв.

Энэ асуултад хариулахын тулд Калифорнийн Их Сургууль, Массачусетсийн Технологийн Их Сургуулийн судлаачид сарны чулуулгийн хэлтэрхийд шинжилгээ хийжээ. Голдуу хайлсан шил, базальт хэлтэрхийгээр хийсэн брекчи дээжийг Гүү Имбриумын бүс дэх Дуне тогооноос авсан. Аргон изотопын харьцааны шинжилгээгээр лааваас үүссэн базальт хэсгүүд нь ойролцоогоор 3.3 тэрбум жилийн өмнө урсдаг. Хагархай хэсгүүдийг холбодог шилэн матриц нь ойролцоогоор 1-2.5 тэрбум жилийн өмнө саран дээр солир унасны дараа үүссэн байх магадлалтай.

Гэсэн хэдий ч илүү чухал зүйл бол намрын үеэр базальт доторх төмрийн хэсгүүд хайлсан - метал анхны соронзлолтоо алдсан. Шил хөргөхөд төмөр хөрж, сарны соронзон орны чиглэлд луужингийн зүү шиг соронзлогдсон тул түүний нөлөөллийн ул мөр үлдсэн байв.

Гаригийн эрдэмтэд "Аполло 15" сарны аянд сансрын нисгэгчдийн буцаасан дээжээс олдсон харилцан чиглэсэн 20 металлын ширхэгийг судалж үзжээ. Эхлээд эрдэмтэд өндөр мэдрэмжтэй соронзон хэмжигч ашиглан дээжийн байгалийн соронзон шинж чанарыг хэмжсэн. Дэлхий дээр 45 жил хадгалагдсан үр тариа нь дэлхийн соронзон орны нөлөөн дор соронзлолтоо хэсэгчлэн өөрчилсөн гэдгийг анхаарах нь чухал юм. Гэсэн хэдий ч зохиогчид шууд бус нотолгоог ашиглан дэлхийд хүргэхээс өмнө төмрийн ширхэгүүд нэг чиглэлд соронзлогдсон болохыг тогтоож чадсан. Дараа нь хүчилтөрөгчийн агууламж багассан лабораторийн зууханд эрдэмтэд дээжийг өндөр температурт (600-аас 780 хэм хүртэл) халааж, нэгэн зэрэг мэдэгдэж байгаа индукц бүхий соронзон орны нөлөөнд оруулав. Эрдэмтэд хүрээлэн буй орчны температур нэмэгдэхийн хэрээр чулуулгийн соронзлолт хэрхэн өөрчлөгдөхийг хэмжсэн.

"Та [дээжийг] мэдэгдэж байгаа хүч чадалтай соронзон орон дээр халаахад хэрхэн соронзлогддогийг харж, дараа нь тэр соронзон оронг урьд нь хэмжсэн байгалийн соронзон оронтой харьцуулж, үүнээс та эртний үед соронзон орон ямар байсныг мэдэж болно. ” гэж уг бүтээлийн зохиогчдын нэг Бенжамин Вайс тайлбарлав.

Туршилтаар 1-2.5 тэрбум жилийн өмнө Сар 5 микротесла индукц бүхий соронзон оронтой байсныг харуулсан. Энэ нь 3-4 тэрбум жилийн өмнөхөөс хоёр дахин бага байна. Судлаачдын үзэж байгаагаар ийм асар том ялгаа нь сарны динамог хоёр өөр механизм хариуцаж байсныг илтгэж магадгүй юм. Тодруулбал, 3,56 тэрбум жилийн өмнө хүртэл соронзон динамо нь Сарны тойрог замд одоогийнхоос хамаагүй илүү ойр байсан сарны эргэлтээр бий болсон гэж уг бүтээлийг зохиогчид үзэж байна. Дараа нь хиймэл дагуул биднээс холдох үед өөр нэг үйл явц хэрэгжиж магадгүй бөгөөд энэ нь сул соронзон орныг дахин тэрбум жил хадгалсан. Судлаачид үүнийг термохимийн конвекц гэж үздэг. Дараа нь цөм аажмаар хөргөхөд соронзон динамо унтарчээ.

Одоо судлаачид сарны соронзон орон хэзээ бүрэн алга болсныг мэдэхийн тулд сарны чулуулгийн залуу дээжийг судлахаар төлөвлөж байна.

Саяхан эрдэмтэд манай гариг дээр амьдрал үүсэхэд зориулсан соронзон орон байгааг баталжээ. Энэ нь дэлхийн агаар мандлыг залуу нарнаас аварсан юм. Нэмж дурдахад соронзон орон байхгүй байгаа нь Ангараг гаригийн хийн бүрхүүлтэй байх шалтгаануудын нэг гэж үздэг.

Кристина Уласович

Дэлхийн соронзон орон нь биднийг нарнаас ирж буй цэнэгтэй тоосонцор, цацраг туяанаас байнга хамгаалж байдаг. Энэхүү бамбай нь дэлхийн гадна талын цөмд (геодинамо) асар их хэмжээний хайлсан төмрийн хурдацтай хөдөлгөөнөөс үүсдэг. Соронзон орон өнөөдрийг хүртэл оршин тогтнохын тулд сүүлийн 4.3 тэрбум жилийн хугацаанд цөм цөмийг 3000 хэмээр хөргөнө гэж сонгодог загварт тусгасан.

Гэвч Францын Шинжлэх ухааны судалгааны үндэсний төв болон Блез Паскалийн их сургуулийн судлаачдын баг цөмийн цөмийн температур ердөө 300 градусаар буурсан гэж мэдээлсэн байна. Өмнө нь үл тоомсорлож байсан Сарны үйлдэл нь температурын зөрүүг нөхөж, геодинамог хэвээр үлдээсэн. Уг бүтээл 2016 оны 3-р сарын 30-ны өдөр Earth and Planetary Science Letters сэтгүүлд нийтлэгдсэн.

Дэлхийн соронзон орон үүсэх сонгодог загвар нь парадоксыг бий болгосон. Геодинамо ажиллахын тулд дэлхий 4 тэрбум жилийн өмнө бүрэн хайлсан байх ёстой бөгөөд цөм нь тэр үеийн 6800 хэмээс өнөөдөр 3800 хэм хүртэл аажмаар хөрсөн байх ёстой. Гэвч хамгийн эртний карбонатит ба базальтуудын найрлагын геохимийн судалгаа, гаригийн дотоод температурын анхны хувьслын сүүлийн үеийн загварчлал нь ийм хөргөлтийг дэмждэггүй. Тиймээс судлаачид геодинамог эрчим хүчний өөр эх үүсвэртэй гэж үзэж байна.

Дэлхий бага зэрэг хавтгай хэлбэртэй бөгөөд туйлуудыг тойрон эргэлддэг хазайсан эргэлтийн тэнхлэгтэй. Сарны нөлөөгөөр түрлэгийн нөлөөгөөр түүний манти нь уян хатан гажигтай байдаг. Судлаачид энэхүү нөлөө нь гадна талын цөм дэх хайлсан төмрийн хөдөлгөөнийг тасралтгүй идэвхжүүлж, улмаар дэлхийн соронзон орныг үүсгэдэг болохыг нотолсон. Дэлхий-Сар-Нарны системээс таталцлын эргэлтийн энергийг шилжүүлэх замаар манай гараг 3700 тэрбум ватт эрчим хүчийг тасралтгүй хүлээн авдаг бөгөөд 1000 гаруй тэрбум ватт нь геодинамод боломжтой гэж үздэг. Энэ энерги нь дэлхийн соронзон орныг үүсгэхэд хангалттай бөгөөд Сартай хамт энэ нь сонгодог онолын гол парадоксыг тайлбарладаг. Бархасбадь гарагийн соронзон орон дахь таталцлын хүчний нөлөөг Бархасбадийн хиймэл дагуулууд болох Ио, Европ, түүнчлэн олон тооны экзопланетуудын жишээн дээр удаан хугацаанд нотолсон.

Дэлхийн тэнхлэгээ эргүүлэх нь ч, тэнхлэгийн чиглэл, сарны тойрог зам ч тогтмол байдаггүй тул тэдгээрийн хосолсон нөлөө нь тогтворгүй бөгөөд геодинамод хэлбэлзэл үүсгэдэг. Энэ үйл явц нь гадна цөм болон дэлхийн мантитай хиллэдэг дулааны импульсийн заримыг тайлбарлаж болно.

Ийнхүү шинэ загвар нь сарны дэлхий дээрх нөлөө далайн түрлэгээс хол давж байгааг харуулж байна.

Гэвч Францын Шинжлэх ухааны судалгааны үндэсний төв болон Блез Паскалийн их сургуулийн судлаачдын баг цөмийн цөмийн температур ердөө 300 градусаар буурсан гэж мэдэгджээ. Өмнө нь үл тоомсорлож байсан Сарны үйлдэл нь температурын зөрүүг нөхөж, геодинамог хэвээр үлдээсэн. Уг бүтээл 2016 оны 3-р сарын 30-ны өдөр Earth and Planetary Science Letters сэтгүүлд нийтлэгдсэн.

Дэлхий-Сар-Нарны системээс таталцлын эргэлтийн энергийг шилжүүлэх замаар манай гараг 3700 тэрбум ватт эрчим хүчийг тасралтгүй хүлээн авдаг бөгөөд 1000 гаруй тэрбум ватт нь геодинамод боломжтой гэж үздэг. Энэ энерги нь дэлхийн соронзон орныг үүсгэхэд хангалттай бөгөөд Сартай хамт энэ нь сонгодог онолын гол парадоксыг тайлбарладаг. Бархасбадь гарагийн соронзон орон дахь таталцлын хүчний нөлөөг Бархасбадийн хиймэл дагуулууд болох Ио, Европ, түүнчлэн олон тооны экзопланетуудын жишээн дээр удаан хугацаанд нотолсон.

Ийнхүү шинэ загвар нь сарны дэлхий дээрх нөлөө далайн түрлэгээс хол давж байгааг харуулж байна.

Үүний зэрэгцээ Сар дэлхийн цөмийг холиход оролцдог гэсэн саналууд гарч байна. Сар дэлхийн цөмийг холиход оролцож магадгүй юм. Францын эрдэмтэд судалгаа хийснийхээ дараа ийм дүгнэлтэд хүрсэн тухай Дэлхий болон Гаригийн Шинжлэх Ухааны Захидлуудын хуудсанд бичсэн байна.

Францын гариг судлаачид, геофизикчдийн үзэж байгаагаар сар түрлэгийн хүчний тусламжтайгаар дэлхийн цөмийг хольж, улмаар геомагнитын талбайг хадгалж чадна. Мэдэгдэж байгаагаар соронзон орон нь гарагийг цэнэглэгдсэн сансрын бөөмсөөс хамгаалдаг боловч зөвхөн дэлхийн ачаар ийм удаан хугацаанд хадгалагдахгүй байсан.

Сар нь төмөр, никелийн шингэн гадна талын цөмийг холиход тусалдаг гэсэн хувилбар байдаг бөгөөд энэ нь эдгээр элементүүдийг хөргөхөөс сэргийлж, үйл ажиллагаагаа үргэлжлүүлэх боломжийг олгодог. Өмнө нь бодож байсанчлан геомагнитын талбайн үйл ажиллагаа нь дэлхийн эргэлт, түүнчлэн дотоод болон гаднах давхаргын температурын зөрүүгээр хангагдана.

Эрдэмтэд 4,3 тэрбум жилийн хугацаанд гадна талын цөмүүд 5,4 мянган градусаар хөрөх ёстой байсан ч эцэст нь хэдхэн зуун градусаар хөрчээ. Энэ нь дэлхийн соронзон орны механизмд гадны механизм нөлөөлдөг болохыг харуулж байна. Эдгээр нь сарны таталцлын талбайгаас үүдэлтэй түрлэгийн хүч байж болно.

Түрлэгийн хүчнээс болж дэлхийн хүлээн авах энерги нь гаригийн соронзон орныг зөв ажиллуулахад хангалттай байх ёстой.