Дата публикации: 10/06/2013г. Книга .ОБРАЗОВАНИЕ ЗЕМЛИ.
Гравитационная энергия в ядре.
Гравитационные силы могут вызвать перемещения в ядре двумя разными способами. Во-первых, вращающий момент, создаваемый Луной, которая притягивает экваториальное вздутие Земли, перемешивает жидкое вещество внешнего ядра. Однако энергия, получающаяся от такого прецессионного вращения, составит лишь около 107 Вт, что недостаточно для генерации магнитного поля. Второй гравитационный механизм связан с силами, которые действуют исключительно внутри ядра, и в настоящее время этому механизму отдается предпочтение. Как и ранее изложенная теория высвобождения скрытой теплоты, этот механизм имеет в своей основе последовательный, на протяжении всей истории магнитного поля, рост твердого внутреннего ядра при остывании и кристаллизации сравнительно плотного сплава во внешнем ядре. Утверждается, что затвердевающий и оседающий на поверхность внутреннего ядра материал богаче никелем, чем внешнее ядро в среднем. Это возможно только в том случае, если за пределами внутреннего ядра остается слой, обедненный никелем. Поскольку такой слой имеет меньшую плотность, чем остальная часть внутреннего ядра, он оказывается гравитационно неустойчивым и стремится подняться, что вызывает конвективную циркуляцию. Твердый железо-никелевый материал, кристаллизующийся во внешнем ядре, имеет большую плотность по сравнению с остающимся веществом и поэтому оседает на внутреннее ядро. Совокупность этих процессов известна как гравитационная конвекция. Детальные оценки вероятной разности плотностей между твердым материалом и плавучим жидким веществом заключены в интервале 500-2500 кг/м3. Лопер подсчитал, что при росте твердого внутреннего ядра из полностью жидкого ядра должно было выделиться этим способом 5-1028 Дж. Допуская, что выделение тепла в течение всей истории Земли было равномерным, получаем постоянную мощность 3,6 1011 Вт. Но большинство специалистов-теоретиков считают, что в настоящее время внутреннее ядро кристаллизуется медленнее, чем раньше. Если даже это так, то энергии, которую дает гравитационная конвекция, должно быть достаточно, чтобы обеспечить существование магнитного поля (для этого требуется 109—1011 Вт). Эффективность (к.п.д.) этого процесса, очевидно, высока, так как непосредственным его результатом является перенос материала. Образование и рост внутреннего ядра описанным путем приводят также к высвобождению скрытой тепловой энергии; кроме того, тепло выделяется при прохождении электрических токов через вещество ядра вследствие его омического сопротивления. Оба способа нагревания способствуют развитию гравитационной конвекции, увеличивая тепловую составляющую и тем самым поддерживая высокий коэффициент полезного действия этого процесса (почти 100%). Итак, на сегодняшний день имеются два вероятных механизма генерации магнитного поля Земли. Первый из них распад радиоактивного 40К, в результате чего может возникнуть тепловая конвекция, но из-за низкой эффективности этого процесса требуется сравнительно много 40К, что должно препятствовать остыванию ядра и, значит, существенному росту внутреннего ядра. С другой стороны, рост внутреннего ядра в процессе медленного остывания возбуждает гораздо более эффективную гравитационную конвекцию, для развития которой не требуется, чтобы температурный градиент был адиабатическим. Однако, учитывая выделение тепла в результате кристаллизации внутреннего ядра, под действием электрических токов и т.д., можно думать, что температурный градиент все-таки, вероятно, близок к адиабатическому, даже если конвекция вызывается в первую очередь гравитационными процессами.
Комментарии к статье :
Другие статьи на этут тему:
Мантийная конвекция в модели Мантийная конвекция, вероятно, не соответствует ни одной из крайних моделей, а имеет какой-то промежуточный характер. Хотя предполагаемые источники тепла, находящиеся в глубинах мантии, достаточны для возбуждения конвекции во всем ее объеме, действительная конвекция принимает форму, которая... Читать
Геомагнитное динамо. Изменения ориентировки и напряженности магнитного поля Земли заставляют предположить, что источник этого поля находится в жидком под-вижном внешнем ядре. Почти все вещество твердой мантии и внутреннего ядра имеет температуру выше своей точки Кюри, поэтому оно не обладает, очевидно, постоянной... Читать
Астрономия , интересные статьи
Житель Челябинска обнаружил осколок метеорита весом 3,4 кг
Усенков Алексей, житель Челябинска, обнаружил в 2-х-3-х километрах от пос.Тимирязевский метеоритный осколок весом 3,4 кг.Рентгеноструктурный анализ и внешний осмотр показали, что осколок имеет внеземное происхождение. . ... Читать
Решена загадка пятен на Солнце Современный этап технического оснащения астрономов помогает рассматривать мельчайшие детали на Солнце, самыми интересными из которых являются солнечные пятна. Они кажутся черными только на фотографиях, хотя на самом деле холоднее окружающего их вещества всего на 1000 градусов. Если фотосфера... читать
Открытия в астрономии
На Титане обнаружен глобальный водяной океан, прячущийся в недрах спутника
Новое открытие, сделанное благодаря зонду НАСА «Кассини», может перевернуть многие представления в современной планетологии. Проанализировав полученные данные, ученые утверждают, что под поверхностью крупнейшего спутника Сатурна Титана залегает гигантский океан, который... Читать
NEW сайта
25.09.2011 Дизайн нашего сайта изменился. Надеемся теперь все будет удобнее. Добавлены новые статьи.
Для прыжков из космоса создается костюм
Представители компании Solar System Express создали костюм для прыжков с низкой орбиты без парашюта. В разработке также принимали участие сотрудники Juxtopia, дизайнерского бюро. Костюм получил название RL Mark VI. Торможение будет осуществляться реактивными двигателями, встроенными в ботинки и... Читать
Наши контакты:
Аська: 366876739 Email: mp4-dvd@narod.ru
реклама на сайте ::: отзывы и предложения ::: письма посетителей ::: наши контакты