Лабораторные эксперименты в экстремальных условиях выявили, что внутреннее ядро и геомагнитное поле Земли сформировались примерно 1–1,3 миллиарда лет назад.
Железо-никелевое ядро Земли разделено на твердое внутреннее и жидкое внешнее. Перенос тепла из центра к поверхности заставляет внешнюю часть ядра постоянно перемешиваться. Считается, что именно движения этой проводящей жидкости создают глобальное магнитное поле, которое защищает планету и жизнь от потоков космических частиц.
На молодой планете этот механизм «геомагнитного динамо» еще… не действовалВнутреннее ядро оформилось значительно позже самого образования планеты – по различным расчетам, в промежутке от полумиллиарда до четырех миллиардов лет назад. статьи, опубликованной в журнале Physical Review LettersСпециалисты сообщили о сокращении диапазона до более приемлемых значений – от одного до один с половиной миллиарда лет.
Профессор Цзнюньфу Линь из Техасского университета в Остине и сотрудники провели эксперименты, изучив тепло- и электропроводность железа при температуре 3000 кельвинов и давлении до 170 ГПа – условиях, характерных для внутреннего ядра Земли. Такое давление в тысячу раз превышает давление на дне Марианского желоба и в миллион раз – атмосферное давление.
Микроскопические образцы нагревались лазерными импульсами и сжимались между двумя алмазными инструментами. Эксперимент позволил определить вклад разных факторов в работу «геомагнитного динамо» и подтвердил, что сегодня оно поддерживается за счет переноса как вещества, так и тепловых потоков.
Исследования позволили рассчитать интенсивность переноса тепла в молодой Земле и более точно определить момент, когда её недра достаточно остыли, и началась конденсация твердого ядра. Установленный учеными промежуток (1-1,3 миллиарда лет назад) совпадает с резким усилением силы магнитного поля планеты, которое можно наблюдать по ферромагнитным минералам.