Когда остынет ядро Земли?

Космос

#когдаостынетядроземли #космос #наука #физика #научно-популярное

Ядро – это сердце любого творения Вселенной, не совсем похожего на нас: звёзд, планет, галактик… Если ядро остывает, становится неактивным, то объект считается мёртвым. Даже у крошечных атомов есть ядра, и, признаться честно, учёные до конца не уверены, как устроен атом наверняка и что скрывается в этих мельчайших масштабах. Но мы поговорим о нашей родной Земле. Сколько будет биться её сердце?

Со школьной скамьи нам известно строение нашей планеты: самый центр Земли находится на глубине примерно в 6 317 км. Это почти столько же, сколько от Минска до Магадана. Ядро делится на 2 части – внутреннее плотное ядро, радиус которого составляет 1200 км, затем – внешнее ядро, состоящее из жидкого вещества – его радиус 2 250 км; ядро укрыто раскалённым пластичным веществом мантии (её толщина 2900 км), и всё это прячется под тонкой земной корой, толщина которой варьируется от 4 до 70 км. Надо отметить, что данные значения приблизительны. Под нашими ногами таится невероятно жаркое место – ядро Земли, температура которого почти такая же, как и на поверхности Солнца – 6 000 С. Чтобы понять, сколько наше ядро проживёт в своём живом и горячем состоянии, необходимо немного заглянуть в историю Солнечной системы.

Примерно 5 млрд лет назад на месте Солнечной системы была туманность – молекулярное облако, оставшееся после взрыва гигантской сверхновой. Облака газа и пыли, поддавшиеся соблазну гравитации, начали сжиматься, и в результате образовался огромный вращающийся диск. Центр диска стал Солнцем, а частицы во внешних кольцах превратились в гигантские раскалённые шары из газа и расплавленной жидкости, которые постепенно начали охлаждаться и затвердевать. Все твёрдые элементы, находящиеся в диске, остались возле Солнца и образовали собой планеты Земной группы, а лёгкие газы буквально «сдувал» солнечный ветер и отбросил их на задворки, но и там сгустки вещества умудрились объединиться и образовать газовые гигантские планеты, которые впоследствии не остались одиночками и притянули к себе различную «мелочь» в виде обломков, из которых гравитация сформировала им многочисленные свиты спутников. Все планеты, даже газовые гиганты, до сих пор сохранили тепло в своих ядрах, оставшееся с тех далёких времён зарождения Солнечной системы.

Поверхности юных планет постоянно подвергались бомбардировке крупными телами, столкновения с которыми производили огромное тепло внутри и плавили там космическую пыль. Молодая Земля выглядела как однородный шар из раскалённой породы. Из-за радиоактивного распада и остатков тепла от образования планеты этот шар стал еще горячее. Примерно через 500 миллионов лет температура Земли достигла точки плавления железа - около 1538 С, что позволило расплавленному каменному веществу внутри двигаться еще быстрее. Относительно плавучий материал, например, силикаты, вода и даже воздух, был более лёгким и поднимался в верхние слои, образовав мантию и кору. Капельки железа, никеля и других тяжелых металлов опускались к центру Земли, образуя ядро.

Таким образом, ядро состоит из раскалённого металла и никеля. Давление в ядре настолько огромное, что выжало бы из любого живого существа все атомы. Внутреннее ядро настолько спрессовано, что даже трудно вообразить, как оно выглядит. Так, одни полагают, что оно имеет форму шара, а другие предполагают, что железо и никель слеплены в нечто из гигантских кристаллов. А вот внешнее ядро – это та самая область, где генерируется магнитное поле, защищающее планету от космической радиации. Гигантские вихри из раскалённого никеля и железа находятся в непрерывном движении и представляют из себя что-то вроде вечно блуждающих торнадо. Считается, что ядро ​​раскалено из-за распада радиоактивных элементов, а также из-за оставшегося тепла от планетарного образования и тепла, выделяемого при затвердевании жидкого внешнего ядра вблизи его границы с внутренним ядром. Само же ядро примерно размером с Луну. Итак, ядро ​​невероятно горячее, но как долго оно может оставаться таковым? Рядом с нами пугающий пример – Марс, ядро которого остыло, из-за чего планета стала мёртвой, грозит ли это Земле?

Огромная температура центра Земли поддерживается двумя источниками «топлива»: изначальная энергия, оставшаяся от образования планеты, и ядерная энергия, которая существует из-за естественного радиоактивного распада. Дальше ответ на наш вопрос будет зависеть от того, какой из этих источников тепла является главным. Если основной источник внутреннего тепла – это остаток ещё со времён юности Солнечной системы, то ядро Земли наверняка бы уже остыло к настоящему времени. Если же тепло создается в основном из-за радиоактивного распада, то тепло Земли, вероятно, сохранится намного дольше – примерно ещё на 1 миллиард, пока не закончится «топливо». Внутри каждой планеты есть такая «радиоактивная печка», однако топливо у всех рано или поздно заканчивается. Марс остыл быстрее Земли, так как у него запасов топлива было намного меньше, чем у нашей планеты, да и сам он в два раза меньше Земли, и поэтому же времени на сохранение «первородного» тепла у него тоже было не так много.

Земля и Марс в реальном соотношении

Верной помощницей и спасительницей Земли является Луна. Приливные силы трения постоянно подогревают наше ядро изнутри. По одной из версий гибели Марса считается, что Красная планета стала безжизненной из-за того, что лишилась своего спутника. Фобос и Деймос, два обломка картофелеобразной формы, - всё, что от него осталось. Нет приливных гравитационных сил, нет внутреннего трения, нет тепла, да ещё и топливо внутреннее закончилось, и со времён зарождения Солнечной системы тоже всё давно улетучилось, - вот и итог. Если бы у Земли не было Луны, ядро нашей планеты остыло бы через миллиард лет, потому что именно такое время потребовалось бы для прекращения химических реакций. По современным оценкам, Земля оставалась бы планетой с живым сердцем до самой гибели Солнца именно благодаря Луне.

https://futurita.ru/kosmos/kosmos_2323.html

Источник: https://futurita.ru/kosmos/kosmos_2323.html