Возможно, «мотором» земного магнетизма является никель

Теоретическое моделирование никеля при высоких температурах и давлениях показало, что этот металл может играть ключевую роль в генерации магнитного поля Земли. Оказалось, что в условиях земного ядра никель обладает значительно более низкой теплопроводностью, чем железо.

Структура уровней энергии электронов в никеле
Структура уровней энергии электронов в никеле

По современным представлениям, земное магнитное поле возникает в результате работы так называемой геомагнитной динамо-машины в земном ядре — непрерывных потоков жидкого железа, находящегося при высоких температуре и давлении. Причиной движения жидкости является простая конвекция: температура в центре ядра выше, чем в мантии. Одна из проблем этой модели заключается в том, что железо обладает довольно высокой теплопроводностью, и по расчётам её было бы вполне достаточно для передачи тепла из центра ядра наружу, так что конвекция возникать не должна.

В отличии от многих других металлов железо и никель являются довольно плохими проводниками тепла при нормальных условиях. Однако при повышении давления и температуры кристаллическая структура железа изменяется, что приводит к увеличению его теплопроводности.

Результаты свежего моделирования показали, что никель, по всей видимости, сохраняет свою кристаллическую структуру даже при высоких температурах и давлениях, и поэтому даже в земном ядре остаётся плохим проводником тепла.

Проведённое численное моделирование, однако, может не учитывать всех необходимых факторов, поэтому для его подтверждения требуется проведение экспериментов.

  •  
  •  174
comments powered by Disqus