Valid XHTML 1.0 Strict

2016.04.15. - Sze­re­pe le­het a Hold­nak a Föld mág­ne­ses te­ré­nek fenn­tar­tá­sá­ban

Egy új mo­dell sze­rint a Föld ol­vadt vas­mag­já­nak hű­lé­sét a kí­sé­rőnk ár­apály­ere­je ál­tal oko­zott de­for­má­ci­ók köz­ben fel­sza­ba­du­ló ener­gia is las­sít­ja, ez­ál­tal a Hold hoz­zá­já­rul a Föld mág­ne­ses te­ré­nek fenn­tar­tá­sá­hoz.

Boly­gónk mág­ne­ses te­re véd ben­nün­ket a Nap­ból ér­ke­ző töl­tött ré­szecs­kék gyil­kos ára­má­tól. A pajzs lé­te­zé­sét a Föld mag­já­ban ta­lál­ha­tó ha­tal­mas mennyi­sé­gű ol­vadt vas­nak kö­szön­het­jük, de ez okoz­za pél­dá­ul a le­mez­tek­to­ni­kát és a vul­ká­ni ak­ti­vi­tást is. A klasszi­kus el­kép­ze­lés sze­rint a fel­szí­ni ener­gia­disszi­pá­ció mi­att a boly­gó bel­se­jé­nek hő­mér­sék­le­te fo­lya­ma­to­san csök­ken, az el­múlt 4,3 mil­li­árd év­ben a becs­lé­sek sze­rint majd­nem 3 ezer fok­kal, az­az a fi­a­tal Föld mag­hő­mér­sék­le­te meg­kö­ze­lít­het­te a 7 ezer fo­kot. A leg­újabb mo­del­lek, va­la­mint a leg­ré­geb­bi kar­bonatit- és ba­zalt­min­ták geo­ké­mi­ai vizs­gá­la­tai azon­ban nem tá­maszt­ják alá ezt hosszú idő alatt le­zaj­ló nagy­mér­té­kű hű­lést.

A CNRS és az Uni­ver­si­té Blaise Pas­cal ku­ta­tói, De­nis And­ra­ult és mun­ka­tár­sai sze­rint a 4,3 mil­li­árd év alatt a hő­mér­sék­let va­ló­já­ban csak 300 fok­kal lett ala­cso­nyabb a mag ha­tá­rán. Mo­dell­jük alap­ján a kez­de­ti hő­mér­sék­let­től füg­get­le­nül a Hold lét­re­jöt­tét ered­mé­nye­ző be­csa­pó­dás után 1 mil­lió év­vel ki­ala­kult a kö­rül­be­lül 4400 K-es hő­mér­sék­let. En­nek kö­vet­kez­té­ben a mag-kö­peny ha­tá­ron hir­te­len meg­nőtt a visz­ko­zi­tás, ami­kor a rész­le­ges kris­tá­lyo­so­dás fo­ka el­ér­te a 60%-ot, ez pe­dig je­len­tő­sen le­csök­ken­tet­te a hő­áram­lást, így a hő­mér­sék­let a mai na­pig mind­össze 300 fok­kal csök­ken­he­tett a Föld mag­já­ban. A köz­vet­le­nül a kö­peny al­só ha­tá­ra alatt ural­ko­dó 4100 K-es hő­mér­sék­le­tet szeiz­mo­ló­gi­ai mé­ré­sek is alá­tá­maszt­ják. A mag-kö­peny ha­tár vi­szony­la­gos hő­mér­sék­le­ti sta­bi­li­tá­sa azon­ban ki­zár­ja, hogy geo­ló­gi­ai idő­ská­lán a geo­di­na­mó mű­kö­dé­sé­hez szük­sé­ges nagy­lép­té­kű moz­gá­sok fenn­tar­tá­sá­ban a hő­mér­sék­let-gra­di­ens fon­tos sze­re­pet játsszon.

IMAGE

A Hold és a Nap ha­tá­sá­ra Föl­dünk kö­pe­nye fo­lya­ma­to­san de­for­má­ló­dik, és a for­gás­ten­gely hely­ze­te is vál­to­zik. A me­cha­ni­kai ha­tá­sok je­len­tős moz­gá­so­kat ge­ne­rál­nak a Föld mag­já­nak kül­ső ré­szét al­ko­tó ol­vadt vas­tö­meg­ben, az így lét­re­jö­vő elekt­ro­mos ára­mok pe­dig ele­gen­dő­ek a boly­gó mág­ne­ses te­ré­nek fenn­tar­tá­sá­hoz.
[Juli­en Mon­te­ux és De­nis And­ra­ult]

Al­ter­na­tív le­he­tő­ség a Hold ár­apály­ere­jé­nek ha­tá­sa. A Föld alak­ja eny­hén la­pult, és a for­gás­ten­ge­lyé­nek hely­ze­te is ál­lan­dó­an, cik­li­ku­san vál­to­zik, a kö­peny pe­dig a Hold ár­apály­ere­jé­nek ha­tá­sá­ra ru­gal­ma­san de­for­má­ló­dik. And­ra­ult és kol­lé­gái ki­mu­tat­ták, hogy ez fo­lya­ma­to­san sti­mu­lál­hat­ja a mag kül­ső ré­szét al­ko­tó ol­vadt­vas-elegy moz­gá­sát, az­az boly­gónk mág­ne­ses te­re je­len­tős rész­ben a Föld-Hold-Nap rend­szer gra­vi­tá­ci­ós po­ten­ci­á­lis és for­gá­si ener­gi­á­já­nak ro­vá­sá­ra ma­rad­hat fenn sta­bi­lan. A me­cha­ni­kai de­for­má­ci­ók kö­vet­kez­té­ben má­sod­per­cen­ként 3700 mil­li­árd joule ener­gia sza­ba­dul fel, eb­ből a becs­lé­sek sze­rint 1000 mil­li­árd joule for­dí­tó­dik a mag kül­ső ré­te­ge­i­nek moz­ga­tá­sá­ra. Ez ele­gen­dő a mág­ne­ses tér fenn­tar­tá­sá­ra, és így a klasszi­kus el­kép­ze­lés­ben rej­lő el­lent­mon­dás fel­ol­dá­sá­ra. A gra­vi­tá­ci­ós ár­apály­erők és a mág­ne­ses tér kö­zöt­ti kap­cso­la­tot egyéb­ként már két Ju­pi­ter-hold, az Io és az Eu­ro­pa, il­let­ve szá­mos ex­o­boly­gó ese­té­ben is si­ke­rült ki­mu­tat­ni.

Mi­vel a Föld ten­gely­for­gá­sa nem egyen­le­tes, a for­gás­ten­gely irá­nya nem ál­lan­dó, és a Hold pá­lyá­ja sem kör ala­kú, ezért a mag­be­li moz­gá­sok sem le­het­nek sta­bi­lak, ami fluk­tu­á­ci­ó­kat okoz­hat a geo­di­na­mó mű­kö­dé­sé­ben, és hő­ki­tö­ré­sek­hez ve­zet­het a mag és a kö­peny ha­tá­rán, az ol­vadt anyag mennyi­sé­gé­nek át­me­ne­ti meg­nö­ve­ke­dé­se pe­dig fo­koz­hat­ja a vul­ká­ni te­vé­keny­sé­get a Föld fel­szí­nén. Az új mo­dell sze­rint a Hold Föld­re gya­ko­rolt ha­tá­sa te­hát jó­val több, mint a da­gály­hul­lá­mok lét­re­ho­zá­sa.

Az ered­mé­nye­ket rész­le­te­ző szak­cikk az Earth and Pla­ne­tary Sci­en­ce Let­ters c. fo­lyó­irat­ban je­lent meg.

For­rás:

Valid CSS!
Hy-phen-a-tion