Изображение сгенерировано нейросетью Шедеврум
Планетарное ядро — это самая внутренняя часть небесного тела. Подобно тому, как человеческое сердце обеспечивает кровообращение организма, планетарное ядро определяет многие важнейшие характеристики своей планеты: от появления магнитного поля до тектонической активности. Изучение планетарных ядер — это ключ к пониманию процессов формирования и эволюции планет. Общественная служба новостей расскажет, что представляет из себя планетарное ядро.
· Планетарное ядро чаще всего состоит из нескольких слоёв. У Земли, например, выделяют внутреннее, твёрдое ядро и внешнее, жидкое. Внутреннее ядро формируется под воздействием экстремального давления, несмотря на высокие температуры. Внешнее ядро находится в расплавленном состоянии из-за сочетания высоких температур и умеренного давления. У газовых гигантов, таких, например, как Юпитер, ядро может включать слои металлического водорода, образованного под колоссальным давлением.
· Основными элементами земного ядра являются железо и никель, составляющие до 85–90% его массы. Лёгкие элементы, такие как сера, кислород и углерод, присутствуют в значительно меньших количествах. У планет-гигантов ядро может содержать силикаты, металлы и соединения водорода. В экзопланетах состав варьируется в зависимости от расстояния до звезды: у близких к светилу тел ядра часто обогащены тяжёлыми элементами из-за испарения летучих веществ.
· Плотность ядра Земли достигает 12–13 г/см³, что вдвое выше плотности мантии. Температура внутреннего ядра оценивается в 5000–6000°C, близко к температуре поверхности Солнца. У газовых гигантов давление в ядре может превышать 40 млн атмосфер, а температура — 20000°C.
Происхождение планетарного ядра связано с ранними этапами образования планет, когда вещество протопланетного диска подвергалось гравитационной дифференциации.
· Ядро формируется на ранних этапах образования планеты. Тяжёлые элементы пускаются к центру под действием гравитации, а лёгкие образуют мантию и кору планеты. Этот процесс, называемый гравитационной дифференциацией, длится от нескольких миллионов до миллиарда лет. У планет, образовавшихся вблизи звёзд, дифференциация происходит быстрее из-за их интенсивного нагрева.
· Количество тяжёлых элементов в протопланетном диске определяет размер и состав ядра. Планеты земной группы богаты металлами, поэтому их ядра массивнее. Ледяные гиганты имеют меньшие каменные ядра, окружённые мантией из воды, аммиака и метана. В бедных металлами системах могут формироваться планеты с неполноценными ядрами или вовсе без них.
· Жидкое металлическое ядро генерирует магнитное поле через динамо-эффект. Это требует конвекции проводящего материала и вращения планеты. У Марса, например, затухание конвекции привело к исчезновению глобального магнитного поля. У газовых гигантов магнитные поля создаются движением металлического водорода, что делает их мощнее земного в десятки тысяч раз.
Прямое изучение планетарного ядра невозможно, но учёные находят способы по косвенным данным изучать его.
· Сейсмические данные — основной источник информации о земном ядре. P-волны (продольные) и S-волны (поперечные) меняют скорость и направление при переходе между слоями. S-волны не распространяются в жидкой среде, что подтвердило наличие расплавленного внешнего ядра.
· Условия ядра моделируются с помощью алмазных наковален и лазерного нагрева. Учёные воссоздают давление до 3 млн атмосфер и температуры свыше 5000°C, изучая фазовые переходы железа и других элементов. Эксперименты показывают, что кристаллы железа во внутреннем ядре Земли имеют гексагональную плотноупакованную решётку.
· Изучение метеоритов помогает понять состав ядер планет. Хондриты считаются аналогами материала ранней Солнечной системы. Данные некоторых космических зондов позволили уточнить модели ядер Юпитера и Сатурна, обнаружив их «размытые» границы из-за постепенного перехода от металлического водорода к молекулярному.
Читайте также по теме:
В России бывший высокопоставленный полицейский признался в убийствах и ушёл на СВО. Об этом сообщило агентство ТАСС. Речь идёт об отставном полковнике МВД из Санкт-Петербурга Михаиле Смирнове. Он сознался в…
Американский лидер Дональд Трамп заявил, что Соединенные Штаты «никогда не нуждались в НАТО». Его слова приводит Fox News. «Они нам никогда не были нужны. Мы никогда ничего у них не…
В индийском штате Джаркханд жители начали ночевать на крышах домов, чтобы не столкнуться с диким слоном, который нападает на людей. Об этом пишет Daily Mirror. С начала года животное, предположительно,…
В Финляндии автомеханик взял больничный из-за тяжелого эмоционального состояния после смерти любимого кота — животное пришлось усыпить. Об этом пишет Bild. Мужчина принес работодателю медицинскую справку, но руководство автомастерской отказалось…
Сосудистый хирург Родриго Риал заявил, что тромбоз уносит жизнь одного человека каждые шесть минут, и дал рекомендации по снижению риска этого заболевания, передает El Periodico de España. По его словам, ключевую роль в профилактике играет регулярная…
Вице-президент Джей Ди Вэнс обратился с призывом к Европе и ее лидерам. Об этом сообщает The Hill. По словам политического деятеля, европейским странам надо больше думать об инвестициях в Соединенные…