رمز و راز میدان مغناطیسی زمین فاش شد

به گزارش کلیک، بدون میدان مغناطیسی زمین، که ما را از تشعشعات مرگبار کیهانی در امان نگه می دارد، زندگی به آن صورت که تصور می کنیم نمی توانست ادامه پیدا کند.

با وجود اینکه می دانیم حرکت آهن مایع در هسته بیرونی این سیاره میدان مغناطیسی را تولید می کند، اما اینکه برای اولین بار چگونه ایجاد شده تا کنون یک راز بود.

کارشناسان می گویند که این سپر محافظتی به دلیل انتقال گرما فلز مایع در هسته زمین تشکیل شده است.

تیم تحقیقاتی در موسسه علوم کارنگی در واشنگتن دی سی، در تلاش برای به دست آوردن اندازه گیری های مواد هسته ای در شرایط مربوط به هسته هستند.

الکساندر گونچاروف سرپرست این تیم توضیح می دهد: البته، دست یافتن به هر نقطه از هسته زمین و نمونه برداری از آن برای ما غیر ممکن است.

تصور بر این است که سیاره ما بیش از ۴٫۵ میلیارد سال سن دارد و از انباشت تدریجی مواد سنگی تشکیل شده است که در دوران جوانی خود خورشید ما را احاطه کرده بود.

با گذشت زمان، متراکم ترین مواد (آهن) به سمت داخل نفوذ کردند و لایه های هسته، گوشته و پوسته زمین را ایجاد کردند.

هسته داخلی، که در حدود دو سوم اندازه ماه محاسبه می شود، آهن جامد همراه با مقدار کمی از مواد دیگر است که در طول فرایند لایه بندی ایجاد شده است.

هسته خارجی، آلیاژ آهن مایع است که حرکت آن منجر به افزایش میدان مغناطیسی زمین می شود.

این میدان با جریان الکتریکی در ماده رسانا در هسته، که توسط جریانات انتقالی به دلیل حرارت فرار هسته (که به داغی سطح خورشید است) تولید می شود.

این هسته به دلیل فشار سنگ شکنی گرانش، مانع از مایع شدن می شود، به این معنی که رفتار آن از لایه های دیگر متفاوت است.

در این مطالعه، محققان از ابزاری به نام " سلول الماس سندان با لیزر گرمایشی" (laser-heated diamond anvil cell) برای تقلید شرایط هسته ای سیاره استفاده می کنند و بررسی می کنند چگونه آهن حرارت را تحت آن شرایط منتقل می کند.

چگونه میدان مغناطیسی زمین ساخته شده است؟

مخلوطی از فلزات مذاب به ضخامت ۱۲۴ مایل از جمله آهن و نیکل اطراف هسته آهنی جامد کره زمین را احاطه کرده است.

تفاوت در فشار و درجه حرارت در هسته باعث جریان کنوانسیون بیرونی می شود.

به این معنی که، مواد متراکم و خنک تر پایین می روند، در حالی که مواد داغ تر و با چگالی کم تر بالا می آیند.

نیروی حاصل از چرخش زمین، همچنین گرداب ایجاد می کند.

جریان آهن مایع، جریان الکتریکی به وجود می آورد که میدان مغناطیسی را ایجاد می کند.

این باعث می شود فلزات برای ایجاد جریان های خود از این میدان عبور کنند، و در نتیجه حلقه، شناخته شده ای به عنوان ژئودینامو را تولید کنند.

اثر ترکیبی میدان های مغناطیسی، میدان مغناطیسی زمین را تولید می کند، که باعث می شود سیاره ما مانند آهنربا غول پیکری رفتار کند.

این میدان مغناطیسی ما را از پرتوهای کیهانی و یا اشعه یونیزان که از فضا می آید محافظت می کند.

این دستگاه نمونه های کوچک از مواد را در بین دو الماس می فشارد، تا فشارهای شدید عمق زمین را در سطح آزمایشگاهی ایجاد کند.

لیزر نیز برای گرم کردن مواد تا دمای هسته زمین مورد استفاده قرار می گیرد.

با استفاده از این دستگاه شبیه سازی شده، تیم قادر بود تا نمونه های آهن را در تمام دماها و فشارها بررسی کند.

میدان مغناطیسی که از زمین ساطع می شود باد خورشید از ذرات باردار را به سمت قطب ها منحرف کند، و باقی مانده آن را می توان در آسمان شب به صورت شفقی خیره کننده دید.

منبع: dailymail