Планета венера магнитное поле – Магнитные поля и магнитное взаимодействие Солнца и планет Солнечной системы во Вселенной | Силы Вселенной | Книги

Содержание

информация о планете, описание и особенности

Венера по некоторым характеристикам очень похожа на Землю. Однако две эти планеты имеют и существенные различия, обусловленные особенностями формирования и эволюции каждой из них, и ученые выявляют все больше таких особенностей. Мы рассмотрим здесь подробнее один из отличительных признаков – особый характер магнитного поля Венеры, но сначала обратимся к общей характеристике планеты и некоторым гипотезам, затрагивающим вопросы ее эволюции.

Венера в Солнечной системе

Венера – вторая по близости к Солнцу планета, соседка Меркурия и Земли. Относительно нашего светила она движется по практически круговой орбите (эксцентриситет венерианской орбиты меньше, чем земной) на расстоянии в среднем 108,2 млн км. Следует отметить, что эксцентриситет – величина изменчивая, и в далеком прошлом он мог быть иным вследствие гравитационных взаимодействий планеты с другими телами Солнечной системы.

Естественных спутников Венера не имеет. Существуют гипотезы, согласно которым некогда у планеты был крупный спутник, впоследствии разрушенный действием приливных сил либо утраченный.

Некоторые ученые полагают, что Венера испытала столкновение по касательной с Меркурием, в результате чего последний был отброшен на более низкую орбиту. Венера же изменила характер вращения. Известно, что планета вращается крайне медленно (как, кстати, и Меркурий) – с периодом около 243 земных суток. Кроме того, направление ее вращения противоположно таковому у прочих планет. Можно сказать, что она вращается, как бы перевернувшись вниз головой.

Основные физические черты Венеры

Наряду с Марсом, Землей и Меркурием, Венера относится к планетам земной группы, то есть является сравнительно небольшим скалистым телом преимущественно силикатного состава. Она сходна с Землей по размерам (диаметр 94,9% земного) и массе (81,5% земной). Скорость убегания на поверхности планеты составляет 10,36 км/с (на Земле – примерно 11,19 км/с).

Из всех планет земной группы Венера обладает наиболее плотной атмосферой. Давление на поверхности превышает 90 атмосфер, средняя температура около 470 °C.

На вопрос, имеет ли Венера магнитное поле, существует следующий ответ: собственного поля у планеты практически нет, но благодаря взаимодействию солнечного ветра с атмосферой возникает «ложное», наведенное поле.

Немного о геологии Венеры

Подавляющая часть поверхности планеты сформирована продуктами базальтового вулканизма и представляет собой совокупность лавовых полей, стратовулканов, щитовых вулканов и прочих вулканических структур. Ударных кратеров обнаружено мало, и на основании подсчета их количества был сделан вывод о том, что поверхность Венеры не может быть старше полумиллиарда лет. Признаки тектоники плит на планете не прослеживаются.

На Земле тектоника плит совместно с процессами мантийной конвекции служит главным механизмом теплоотдачи, но для этого требуется достаточное количество воды. Надо думать, на Венере из-за недостатка воды тектоника плит либо прекратилась еще на раннем этапе, либо вообще не состоялась. Так что избавляться от излишков внутреннего тепла планета могла только путем глобального поступления на поверхность перегретого мантийного вещества, возможно, с полным разрушением коры.

Именно такое событие могло иметь место около 500 млн лет назад. Не исключено, что в истории Венеры оно было не единственным.

Ядро и магнитное поле Венеры

На Земле глобальное геомагнитное поле генерируется благодаря динамо-эффекту, создаваемому особой структурой ядра. Внешний слой ядра расплавлен и характеризуется наличием конвективных токов, которые совместно с быстрым вращением Земли создают достаточно мощное магнитное поле. Кроме того, конвекция способствует активной теплопередаче от внутреннего твердого ядра, содержащего много тяжелых, в том числе радиоактивных элементов, – основного источника разогрева.

Судя по всему, на соседке нашей планеты весь этот механизм не работает из-за отсутствия конвекции в жидком внешнем ядре – вот почему у Венеры нет магнитного поля.

Почему Венера и Земля столь различны?

Причины серьезного структурного различия двух похожих по физическим характеристикам планет пока не вполне ясны. Согласно одной из недавно построенных моделей, внутренняя структура скалистых планет формируется послойно, по мере прироста массы, а жесткая стратификация ядра препятствует конвекции. На Земле же многослойное ядро, предположительно, было разрушено на заре ее истории в результате столкновения с достаточно крупным объектом – Тейей. Кроме того, итогом этой коллизии считается возникновение Луны. Приливное воздействие крупного спутника на земную мантию и ядро также могут играть значительную роль в конвективных процессах.

Другая гипотеза предполагает, что изначально магнитное поле у Венеры было, однако планета утратила его по причине тектонической катастрофы или серии катастроф, речь о которых шла выше. Помимо этого, в отсутствии магнитного поля многие исследователи «винят» слишком медленное вращение Венеры и малую величину прецессии оси вращения.

Особенности венерианской атмосферы

Венера имеет чрезвычайно плотную атмосферу, состоящую главным образом из углекислого газа с малой примесью азота, сернистого ангидрида, аргона и некоторых других газов. Такая атмосфера служит источником необратимого парникового эффекта, не позволяя поверхности планеты сколько-нибудь остыть. Возможно, за состояние атмосферы «утренней звезды» также ответственен вышеописанный «катастрофический» тектонический режим ее недр.

Наибольшая часть газовой оболочки Венеры заключена в нижнем слое – тропосфере, простирающейся до высот около 50 км. Выше лежит тропопауза, а над ней – мезосфера. Верхняя граница облаков, состоящих из диоксида серы и капель серной кислоты, находится на высоте 60–70 км.

В верхних слоях атмосферы газ сильно ионизируется солнечным ультрафиолетом. Этот слой разреженной плазмы называется ионосферой. На Венере он расположен на высотах 120–250 км.

Индуцированная магнитосфера

Именно взаимодействие заряженных частиц солнечного ветра и плазмы верхней атмосферы определяет, есть ли магнитное поле у Венеры. Силовые линии магнитного поля, несомого солнечным ветром, огибают венерианскую ионосферу и образуют структуру, называемую индуцированной (наведенной) магнитосферой.

Эта структура имеет следующие элементы:

  • Головная ударная волна, расположенная на высоте приблизительно в треть радиуса планеты. На пике солнечной активности область встречи солнечного ветра с ионизированным слоем атмосферы значительно приближается к поверхности Венеры.
  • Магнитослой.
  • Магнитопауза – собственно граница магнитосферы, находящаяся на высоте около 300 км.
  • Хвост магнитосферы, где растянутые магнитные силовые линии солнечного ветра выпрямляются. Длина магнитосферного хвоста Венеры составляет от одного до нескольких десятков радиусов планеты.

Хвост характеризуется особой активностью – процессами магнитного пересоединения, ведущими к ускорению заряженных частиц. В полярных областях в результате перезамыкания могут формироваться магнитные жгуты, подобные земным. На нашей планете перезамыкание магнитных силовых линий лежит в основе явления полярных сияний.

То есть Венера имеет магнитное поле, формируемое не внутренними процессами в недрах планеты, а влиянием Солнца на атмосферу. Это поле весьма слабое – интенсивность его в среднем в тысячу раз слабее, чем у геомагнитного поля Земли, однако оно играет определенную роль в процессах, протекающих в верхней атмосфере.

Магнитосфера и устойчивость газовой оболочки планеты

Магнитосфера экранирует поверхность планеты от воздействия энергичных заряженных частиц солнечного ветра. Считается, что наличие достаточно мощной магнитосферы сделало возможным возникновение и развитие жизни на Земле. Кроме того, магнитный барьер в некоторой степени препятствует «сдуванию» атмосферы солнечным ветром.

В атмосферу проникает также ионизирующий ультрафиолет, не задерживаемый магнитным полем. С одной стороны, благодаря этому возникает ионосфера и формируется магнитный экран. Но ионизированные атомы могут покидать атмосферу, попадая в магнитный хвост и ускоряясь там. Это явление носит название убегания ионов. Если скорость, приобретаемая ионами, превышает скорость убегания, планета интенсивно теряет газовую оболочку. Такое явление наблюдается на Марсе, характеризующемся слабой гравитацией и, соответственно, малой скоростью убегания.

Венера с ее более мощной гравитацией эффективнее удерживает ионы своей атмосферы, так как им нужно набрать большую скорость, чтобы покинуть планету. Наведенное магнитное поле планеты Венера недостаточно мощно для существенного разгона ионов. Поэтому потеря атмосферы здесь далеко не так значительна, как на Марсе, несмотря на то, что интенсивность ультрафиолетового излучения гораздо выше вследствие близости к Солнцу.

Таким образом, индуцированное магнитное поле Венеры – это один из примеров сложного взаимодействия верхней атмосферы с различными видами солнечного излучения. Совместно с гравитационным полем оно является фактором устойчивости газовой оболочки планеты.

fb.ru

Магнитное поле Венеры: почему оно такое слабое

Самая яркая планета

Венера имеет магнитное поле, которое, как известно, невероятно слабо. Ученые до сих пор не уверены почему это так. Планета известна в астрономии как двойник Земли.

Она имеет такой же размер и примерно аналогичное расстояние от Солнца. Она также является единственной из других планет внутренней Солнечной системы, которая имеет значительную атмосферу. Однако отсутствие сильной магнитосферы указывает на существенные различия между Землей и Венерой.

Общее строение планеты

Венера как и все остальные внутренние планеты Солнечной системы — скалистая.

Ученые не очень много знают о формировании этих планет, но основываясь на данных, полученных с космических зондов, они сделали некоторые догадки. Мы знаем, что внутри Солнечной системы были столкновения планетазималей богатых железом и силикатами. Эти столкновения создали молодые планеты, с жидкими ядрами и хрупкой молодой корой состоящей из силикатов. Однако большая загадка заключается в развитии железного ядра.

Мы знаем, что одной из причин образования сильного магнитного поля Земли является то, что железное ядро работает как динамо машина.

Почему у Венеры нет магнитного поля?

Это магнитное поле защищает нашу планету от сильного солнечного излучения. Однако это не происходит на Венере и есть несколько гипотез объясняющих это. Во-первых, ядро ее  полностью затвердело. Ядро Земли по-прежнему частично расплавлено и это позволяет ему производить магнитное поле. Другая теория гласит, что это связано с тем, что планета не имеет тектоники плит, как Земля.

Когда космические аппараты ее исследовали, они обнаружили, что магнитное поле Венеры существует и в несколько раз слабее чем у Земли, однако, солнечное излучение оно отклоняет.

Ученые теперь полагают, что поле, на самом деле, является результатом работы ионосферы Венеры, взаимодействующей с солнечным ветром. Это означает, что планета имеет индуцированное магнитное поле. Однако подтвердить это дело будущих миссий.

comments powered by HyperComments

Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!

Просмотров записи: 5874

spacegid.com

Магнитное поле Венеры

Венера имеет магнитное поле, которое, как известно, невероятно слабо. Ученые до сих пор не уверены почему это так. Планета известна в астрономии как двойник Земли.

Она имеет такой же размер и примерно аналогичное расстояние от Солнца. Она также является единственной из других планет внутренней Солнечной системы, которая имеет значительную атмосферу. Однако отсутствие сильной магнитосферы указывает на существенные различия между Землей и Венерой.

Общее строение планеты

Венера как и все остальные внутренние планеты Солнечной системы — скалистая.

Ученые не очень много знают о формировании этих планет, но основываясь на данных, полученных с космических зондов, они сделали некоторые догадки. Мы знаем, что внутри Солнечной системы были столкновения планетазималей богатых железом и силикатами. Эти столкновения создали молодые планеты, с жидкими ядрами и хрупкой молодой корой состоящей из силикатов. Однако большая загадка заключается в развитии железного ядра.

Мы знаем, что одной из причин образования сильного магнитного поля Земли является то, что железное ядро работает как динамо машина.

Почему у Венеры нет магнитного поля?

Это магнитное поле защищает нашу планету от сильного солнечного излучения. Однако это не происходит на Венере и есть несколько гипотез объясняющих это. Во-первых, ядро ее  полностью затвердело. Ядро Земли по-прежнему частично расплавлено и это позволяет ему производить магнитное поле. Другая теория гласит, что это связано с тем, что планета не имеет тектоники плит, как Земля.

Когда космические аппараты ее исследовали, они обнаружили, что магнитное поле Венеры существует и в несколько раз слабее чем у Земли, однако, солнечное излучение оно отклоняет.

Ученые теперь полагают, что поле, на самом деле, является результатом работы ионосферы Венеры, взаимодействующей с солнечным ветром. Это означает, что планета имеет индуцированное магнитное поле. Однако подтвердить это дело будущих миссий.

lfly.ru

Сравнение магнитного поля Венеры и Земли

Если отталкиваться от предполагаемого значения плотности, у Венеры есть ядро, которое имеет размеры около половины радиуса и примерно 15% объема планеты. Однако исследователи не уверены, имеет ли Венера прочное внутреннее ядро, которое есть у Земли.
Ученые не знают, как быть с Венерой. Хотя она очень похожу на Землю по размеру, массе и каменистой поверхности, эти два мира различаются друг от друга в других параметрах. Одно очевидное различие – плотная, очень густая атмосфера нашей соседки. Огромное одеяло углекислого газа вызывает сильный парниковый эффект, при котором хорошо поглощается солнечная энергия, и поэтому температура поверхности планеты взлетела до примерно 460 C.
Если копнуть глубже, различия становятся еще более резкими. Учитывая плотности планеты, у Венеры должно быть ядро, обогащенное железом, которое, по крайней мере, частично расплавлено. Так почему же у планеты нет глобального магнитного поля, которое имеет Земля? Чтобы создать поле, жидкое ядро должно находится в движении, и теоретики в течение долгого времени подозревали, что медленное 243 дневное вращение планеты вокруг своей оси препятствует возникновению этого движения.

Сейчас исследователи говорят, что причина не в этом. «Генерация глобального магнитного поля требует постоянной конвекции, которая, в свою очередь, требует извлечения тепла из ядра в вышележащую мантию», – объясняет Фрэнсис Ниммо (Калифорнийский университет, Лос-Анджелес).

Венера не обладает таким активным движением тектонических плит, который является отличительной чертой Земли – у нее нет процессов движения и погружения пластин для переноса тепла из глубин в конвейерном режиме. Поэтому в результате исследований, проведенных в течение последних двух десятилетий, Ниммо и другие ученые пришли к выводу, что мантия Венеры должна быть слишком жаркой, и поэтому тепло не может выделятся из ядра достаточно быстро для того, чтобы управлять быстрым переносом энергии.
Сейчас у ученых появилась новая идея, которая рассматривает проблему с совершенно нового ракурса. Земля и Венера, возможно, оказались бы обе без магнитных полей. За исключением одного существенного различия: “почти собранная” Земля пережила катастрофическое столкновение с объектом, размерами с нынешний Марс, которое привело к возникновению Луны, а у Венеры такого события не было.
Исследователи смоделировали постепенное формирование скалистых планет, таких как Венера и Земля, из бесчисленных маленьких объектов в начале истории Солнечной системы. Когда все больше и больше кусков собралось вместе, то железо, которое они содержали, погрузилось в полностью в середину расплавленных планет, чтобы образовать ядра. Сначала ядра почти полностью состояли из железа и никеля. Но еще больше металлов, образующих сердцевину, прибыло в результате ударов, и этот плотный материал провалился через расплавленную мантию каждой планеты – связывая более легкие элементы (кислород, кремний и сера) по пути.

Со временем эти горячие расплавленные ядра создали несколько устойчивых слоев (возможно, до 10) различных составов. «По сути, – поясняет команда, – они создали лунную структуру оболочки внутри ядра, где конвективное смешивание в конечном итоге гомогенизирует жидкости внутри каждой оболочки, но предотвращает гомогенизацию между оболочками». Тепло по-прежнему истекало в мантию, но только медленно, от одного слоя к другому. В таком ядре не было бы интенсивного движения магмы, необходимого для создания “динамомашины”, поэтому магнитного поля не было. Возможно, такой была судьба Венеры.

Магнитное поле Земли

На Земле же удар, образовавший Луну, повлиял на нашу планету и ее ядро, создавая турбулентное перемешивание, которое нарушало любое композиционное наслаивание и создавало одинаковое сочетание элементов повсюду. При такой однородности ядро начало конвекцию в целом и легко перегоняло тепло в мантию. Дальше за дело взялось тектоническое движение плит, и довело это тепло до поверхности. Внутреннее ядро стало “динамомашиной”, которая создала сильное глобальное магнитное поле нашей планеты.
Пока еще не ясно, насколько стабильными будут эти композиционные слои. Следующий шаг, говорят ученые, заключается в том, чтобы получить более точное численное моделирование динамики жидкости.
Исследователи отмечают, что Венера, несомненно, тоже пережила свою долю больших ударов по мере роста ее массы. Но, по-видимому, ни один из них не ударил по планете достаточно сильно – или достаточно поздно – чтобы сорвать композиционное наслаивание, которое уже было создано в ее ядре.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

alivespace.ru

Планета Венера — общая характеристика и интересные факты

Один из самых примечательных объектов Солнечной системы — это планета Венера.

На самом деле, она уникальна и заслуживает, чтобы ей дали название в честь богини любви и красоты. Ведь у нее и правда есть несколько особенностей.

Характеристики Венеры


Венера — вторая от Солнца и ближайшая к Земле планета. Диаметр равен 12100 километрам, радиус по экватору составляет 6051.8 километров.

Масса Венеры 4871024 кг, а плотность 5250 кг/м3. Ядро состоит из расплавленных железа и никеля.

Жизнь на ней абсолютно невозможна по многим причинам:

  1. Атмосферное давление превышает 9 МПа.
  2. Состоит атмосфера именно из тех веществ, которые способны убить все живое: углекислый газ, серная кислота и сода.
  3. Из-за этого планета находится словно в парнике, а температура поднимается выше 400 градусов Цельсия в любое время суток. И было бы еще жарче, если бы атмосфера Венеры не отражала большинство солнечных лучей.
  4. Если бы человек вышел на поверхность планеты, то его мгновенно снесло бы с ног, ведь ураган, который ежесекундно носится по Венере, в некоторых районах достигает 50 километров в час и даже больше.
  5. Гроз там тоже стоит бояться, ведь огромные молнии бьют каждый день.

Выглядит планета привлекательно — ее цвет песочный или желтоватый, и на небе она очень красиво отражает свет.

А еще Venera одна из двух планет, которая вертится в обратную сторону (вторая планета — Уран). Вообще, планета практически полностью перевернута с нашей точки зрения — ее наклон оси вращения составляет целых 177 градусов.

Также у Венеры нет спутников.

Поверхность второй планеты

Ее поверхность представлена тысячами вулканами, которые часто извергаются. В эти моменты начинаются особо сильные грозы. Погода здесь и правда непредсказуема.

Рельеф очень разнообразен: есть протяженные равнины, а есть и длинные горные хребты с пиками, где-то достигающими в высоту километр, но зато они очень широкие — диаметр составляет 200-300 километров.

Но все-таки на ней очень мало кратеров, потому что все внешние повреждения сглаживаются лавой.

Первые фото поверхности были получены в 1975 году в ходе операции «Венера-9». До этого спутники передавали информацию о грунте и атмосфере.

Расстояние от Земли до Венеры


Расстояние до третьей планеты — минимум 38 миллионов километров, а максимум — 261 миллион километров. Лететь от Земли до второй планеты несколько месяцев, в зависимости от положения небесных объектов.

А вот звезда по имени Солнце находится в 108 миллионах километрах от Венеры.

Сколько длятся венерианские сутки

Крутится вокруг оси она достаточно медленно — один оборот составляет 243 земных дня, так что день и ночь там ужасно длинные. Солнце она обходит с частотой обращения в 225 дня, плывя в космосе со скоростью в 35 километров в час.

Магнитное поле Венеры

У планеты есть магнитное поле, но оно создано не внутренними процессами, как у Земли, а влиянием Солнца. Если нарисовать его, то оно напоминает хвост кометы.

Это индуцированное магнитное поле является результатом взаимодействия атмосферы и солнечных лучей, и оно вместе с гравитацией удерживает все вещества на Венере на своих местах.

Первая космическая скорость Венеры

Первая космическая скорость означает скорость, при которой какое-то тело не будет падать на планету, а станет лететь над поверхностью. Она высчитывается по специальной формуле: квадратный корень из произведения гравитационной постоянной (6,67 * 10-11 Н*м2/кг2)и массы Венеры (4,9 * 1024 кг), поделенного на радиус планеты (6,1 * 106 м). Расчет приведен ниже.

Почему Венеру называют сестрой Земли

Вторую планету нередко называют сестрой Земли, ведь у них и правда схожие размеры: диаметр всего на 5% меньше земного, масса составляет 0,815 от массы третьей планеты, а сила тяжести около 0,9 земной.

Как увидеть Венеру на небе

Увидеть эту планету можно на западе вечером, а вот утром она окажется на востоке.

Когда люди задаются вопросом, какую планету называют утренней или вечерней звездой, то ответом будет как раз планета Венера.

Интересные факты о планете

Ещё кое-что любопытное о третьей планете Солнечной системы:

  1. Когда-то давно ученые полагали, что на Венере тропический климат. Несложно представить их удивление, когда открылась правда.
  2. Замечать ее стали еще в древности, но полноценные исследования начались только во второй половине 20 века. Первые экспедиции не увенчались успехом, поскольку убийственные условия напрочь сметали аппараты, приземлившиеся за поверхность, но многие из них успевали передавать информацию. Чуть позже появились снимки планеты.
  3. Галилео Галилей открыл Венеру еще в средние века. Еще тогда он проводил множество исследований и записывал известные ему сведения.
  4. Венера — третий объект по яркости на земном небосводе. Она даже способна создавать тени.
  5. Если наблюдать за планетой через телескоп, то можно заметить, что у нее есть фазы. Через увеличительные приборы в общем открывается неповторимая панорама на Венеру. Несомненно, такие обзоры интересны не только для взрослых, но и для детей.

Космос — это бесконечное пространство, хранящее в себе миллиарды тайн и загадок. И прекрасная Венера, неизученная до конца, является одной из них!

1001student.ru

Магнитное поле планет

Рассматривая  магнитное  поле планет, прежде всего познакомимся с гипотезами существования магнитных полюсов Земли.

Магнитные полюса Земли

Все сводится  к процессам происходящим, в недрах Земли, а именно в слое именуемом слоем  Мохоровичича, (подробнее: Строение недр Земли). Температура воды на поверхности которого оказалась  критической. Это наблюдение и было первым намеком на сущность происходящего в этом в таинственном слое. Чем и объясняется существование магнитных полюсов Земли.

Магнитные полюса Земли

В слоях земной коры

Представим себе капельку воды, выпавшую с очередным дождем на землю и начавшую просачиваться по трещинам в слоях земной коры в ее глубины. Считаем, что нашей капельке очень повезло: ее не подхватил и не понес с собой ни один из водяных потоков, формирующихся в верхних слоях Земли и широко используемых людьми для устройства колодцев, оросительных сооружений и на тому подобные нужды.

Нет, капелька миновала несколько километров земных слоев. На нее уже давно начали давить струйки движущихся в том же направлении таких же капель, ее начали все ощутимее нагревать струи подземного тепла. Уже давно ее температура перевалила за сотню градусов международной шкалы температур.

Перемещение капли воды

Капелька втайне мечтала о том времени, когда на поверхности Земли она имела возможность свободно кипеть при такой температуре, превращаясь в вольный прозрачный пар. Увы, сейчас она кипеть не могла: мешало высокое давление вышележащего столба воды.

Капелька ощущала, что с ней происходит нечто необычайное. Она начала проявлять особый интерес к породам, входившим в состав трещины, по которой спускалась. Она стала вымывать из них отдельные молекулы некоторых веществ, причем часто таких, какие вода, находящаяся в нормальных условиях, не может растворить.

Капелька перестала ощущать себя водой, а стала проявлять свойства сильнейшей кислоты. Похищенные по дороге молекулы вода влекла с собой. Химический анализ показал бы, что она содержит в себе столько минеральных примесей, сколько нет в знаменитых минеральных водах.

Если бы капелька могла вернуться со всем своим содержимым на поверхность Земли, наверное, врачи нашли бы немало болезней, от которых она стала бы первейшим средством лечения. Но Капелька уже ушла далеко под слои земли, где образуются минеральные воды. Ей оставался только один возможный путь — дальше вниз, в недра земли, навстречу все нарастающему жару.

И вот наконец критическая температура — 374 градуса по международной шкале. Капелька почувствовала себя не совсем устойчиво. Ей не понадобилось дополнительной скрытой теплоты парообразования, она превратилась в пар, располагая только имевшейся в ней теплотой. При этом не изменился ее объем.

Но став капелькой пара, она стала искать направления, в котором могла бы расшириться. Вроде бы минимальное сопротивление было сверху. И частицы пара, совсем недавно бывшие капелькой воды, начали протискиваться вверх. При этом они отложили большую часть веществ, растворенных в капельке, на месте ее критического превращения.

Пар, образовавшийся из нашей капельки, некоторое время сравнительно благополучно прорывался вверх. Понижалась температура окружающих пород, и вдруг произошло обратное превращение пара в капельку воды. И она резко изменила направление движения, стала стекать вниз.

И снова начали подниматься температуры окружающих пород. А через некоторое время температура опять достигает критической величины, и снова легкое облачко пара устремляется вверх.

Если бы капелька могла думать и делать выводы, она бы, наверное, подумала, что попала в чудовищную ловушку и осуждена теперь на вечное блуждание и вечные превращения двух агрегатных состояний между двумя изотермами.

Между тем это вертикальное движение воды и пара, осуществляет именно ту работу, которая необходима для образования поверхности Мохоровичича. При превращении воды в пар отлагаются растворенные в ней вещества: они цементируют породы, делают их более плотными и более прочными.

Пары, движущиеся вверх, увлекают с собой некоторые вещества. К этим веществам относятся соединения металлов с хлором и другими галогенами, а также кремнезем, роль которого в образовании гранита является решающей.

Но мысли капельки о вечном плене, в который она будто бы попала, не соответствует истине. Дело в том, что она попала в область земной коры, обладающую повышенной проницаемостью. Снующие вверх и вниз капельки воды и струйки пара вымывали из горных пород целый ряд веществ, создав щели, трещины, поры.

Они, без сомнения, соединяются между собой и в горизонтальном направлении, создавая своеобразный слой, опоясывающий весь земной шар. Открыватель назвал его дренажным. Возможно его назывут слоем Григорьева.

Под влиянием разницы давлений между давлением, подпирающем воды на суше (в среднем материки поднимаются над уровнем океана на 875 метров) и более низким в океанах, происходит медленное перетекание попавших в дренажный слой вод из района материка в район океанов.

Проходя сквозь толщу земных пород к дренажному слою, эти воды охлаждают породы и по дренажному слою выносят в океаны взятое у материковых пород тепло. В океанах нет гранитного слоя потому, что там нет противотока воды и пара в дренажном слое. Там и вода и пар движутся в одном направлении, только вверх.

Дойдя до поверхности дна океана, они свободно изливаются в него, обеспечивая соленость гидросферы, покрывающей почти весь земной шар.

Гидросфера Земли

Гипотезы существования магнитного поля Земли

Гипотеза остается гипотезой до тех пор, пока ее не подтвердят те или иные выводы, сделанные на ее основании. Так оставался гипотезой закон всемирного тяготения Ньютона, (подробнее: Закон падения тел), пока не подтвердило его своевременное возвращение комет, чья траектория была рассчитана по формулам этого закона.

Так оставалась гипотезой знаменитая теория относительности Эйнштейна, пока фотография звезд в момент солнечного затмения не подтвердила смещения солнечного светового луча при его проходе мимо мощного гравитационного тела. Какие же можно сделать выводы из выдвинутой С. М. Григорьевым гипотезы дренажного пояса?

Такие выводы есть! И первый же из них дает великолепную возможность объяснить происхождение магнитного поля Земли и планет. Современная наука не знает ни проверенной теории, ни приемлемой гипотезы, которые объясняли бы вроде бы такое очевидное, всем известное магнитное поле Земли, поворачивающее стрелку компаса всегда одним концом на север.

Я. М. Яновский в своей книге «Земной магнетизм», вышедшей в 1964 году, писал:

Вплоть до последнего десятилетия не было ни одной гипотезы, ни одной теории, которые удовлетворительно объясняли бы постоянный магнетизм земного шара.

Как видите, первый вывод весьма важен. Ознакомимся с его сутью.

Конечно, это не совсем правильное утверждение, что не было гипотез, которыми бы пытались объяснить наличие земного магнетизма. Гипотезы были. Одна из них была связана с несинхронностью вращения частей нашей планеты: а именно, вращение ядра отстает от вращения мантии примерно на один оборот за две тысячи лет.

Другая вводила некие перемещающиеся массы, находящиеся внутри ядра. Обсуждался вопрос и о наличии электрического тока, движущегося в широтном направлении. Но поскольку полагали, что такие токи могут циркулировать лишь на границе между ядром и мантией, туда их и отправляли.

Сравнительно недавно появилась новая гипотеза, объясняющая земной магнетизм вихревыми токами в ядре земного шара. Поскольку проверить, есть ли там эти токи или нет, невозможно, гипотеза эта обречена на бессмысленное существование. У нее просто нет шансов когда-нибудь получить хоть какие-либо подтверждения.

Существование дренажной оболочки сразу же позволяет объяснить, каким образом осуществляется циркуляция поверхностных токов вокруг земного шара в широтном направлении. Жидкость, заполняющая дренажную оболочку под влиянием притяжения Луны дважды в сутки, поднимается почти на метр.

Следом за приливным горбом, под который всасывается дополнительный объем жидкостей и газов, идет впадина, выжимающая в западном направлении все то, что подсасывает прилив. Таким образом возникает как бы создаваемый приливами непрерывный поток дренажной жидкости вокруг земного шара.

Дренажная жидкость насыщена огромным количеством самых разнообразных растворенных в ней веществ. Среди них есть и множество ионов, в том числе и катионов, несущих положительный заряд. Есть там и анионы, несущие отрицательный заряд.

Можно сказать убежденно, что в настоящее время преобладают катионы, ибо в этом случае вблизи северного географического полюса должен возникнуть южный магнитный полюс. А в настоящее время магнитные полюса Земли расположены именно так.

Да, сейчас они расположены так. Но палеомагнетики твердо установили, что сравнительно часто — в геологическом смысле этого слова — происходят внезапные перемены намагниченности Земли, так что полюса меняются местами.

Ни одна самая смелая гипотеза не может дать объяснение этому факту. А суть дела, видимо, проста: когда в дренажной жидкости начнут преобладать анионы, северный магнитный полюс займет свое более приличествующее ему место — по крайней мере по названию — вблизи северного географического полюса.

Северный магнитный полюс

Магнитное поле Луны

Если покинуть нашу любимую Землю и совершить небольшое космическое путешествие,то сначала посетим нашу ночную спутницу Луну.

На ее поверхности сейчас нет ни единой капли воды. Но может быть, у нее есть дренажный пояс, в узких щелях  и полостях которого заключены, как и на Земле, сильно минерализованные воды?
Магнитное поле Луны определяется величиной ее приливной волны.

На Земле эта волна вызывается притяжением Луны. Но Земля не вызывает на Луне приливной волны, так как Луна повернута к Земле всегда одной стороной. И все-таки на Луне есть приливная волна. Ведь она, пусть очень медленно, но поворачивается относительно Солнца.

Один оборот относительно нашего центрального светила она делает приблизительно за месяц. Да и притяжение Солнца значительно меньше, чем, скажем, даже притяжение Луны на Земле.

Земля и Луна

Редкие и незначительные приливы могут способствовать появлению лишь очень незначительного магнитного поля. Именно таким полем и обладает Луна.

Наличие дренажного пояса позволяет объяснить многие другие загадки Луны. Так, С. М. Григорьев великолепно объясняет ассиметрию лунного диска, сущность масконов и т. д. Каждое из данных им этих объяснений может быть принято как доказательство существования дренажной оболочки у Луны.

Он предсказал, что радиус обращенного к нам полушария Луны меньше, чем радиус другого полушария, еще до того, как со спутников были произведены соответствующие измерения.

Это открытие было совершенно неожиданным для специалистов-селенологов, которые считали, что большая вытянутость обращенного к Земле полушария Луны является следствием притяжения Земли.

Магнитное поле планет Меркурий, Венера, Марс, Юпитер

Ну а остальные планеты? Можно почти убежденно сказать, что ни Меркурий, ни Венера, ни Марс не могут обладать большими магнитными полями, ведь у них нет спутников. Большие приливы могут вызываться на Меркурии Солнцем, но он не очень быстро вращается вокруг своей оси.

Магнитное поле планет

А вот если у Юпитера есть твердое ядро, то здесь магнитное поле может далеко превосходить земное. У Юпитера целая куча различных спутников, среди которых есть и большие. Кроме того, он очень быстро вращается вокруг своей оси, делая оборот меньше чем за десять часов.

Все это способствует большой активности дренажной области Юпитера. И действительно, американские автоматические станции обнаружили очень сильное, странно построенное магнитное поле этой планеты.

 

Загрузка…

libtime.ru

Почему у Венеры нет магнитосферы » The Universe Times

Как известно, Земля и Венера имеют практически одинаковые размеры, так почему же у Венеры нет магнитосферы? Возможно это связано с тем, что наша соседка в прошлом испытала не достаточно сильное столкновение с космическим телом.

По многим причинам Венеру называют близнецом Земли (или сестрой). Так же как и наша планета, Венера по своей природе является твёрдой планетой, составленной из силикатов и металлов, которые распределены между ядром из железа и никеля и силикатной мантией и коры. Но когда разговор заходит об атмосферах и магнитных полях этих планет, они отличаются друг от друга максимально возможно.

В течение всего времени изучения этих двух планет астрономы изо всех сил пытаются ответить на вопрос о том, почему у Земли есть магнитное поле, которое позволяет ей сохранять толстый слой атмосферы, а у Венеры нет. Согласно новому исследованию, проведённому международной командой учёных, это может быть связано с крупным столкновением, которое произошло в прошлом. Так как Венера, похоже, никогда не переживала столкновения, то в ней и не возникло динамо, генерирующее магнитное поле.

Слои Земли, показано внутреннее и внешнее ядро, мантия и кора. Источник: discovermagazine.com

Исследование, под названием «Формирование, стратификация и перемешивание ядер Земли и Венеры» (Formation, stratification, and mixing of the cores of Earth and Venus) появилось в научном журнале Earth and Science Planetary Letters. Оно проводилось во главе с Сетом А. Джейкобсоном из Северо-Западного университета. В группу также входили специалисты из Обсерватории Лазурного берега, Байройтского университета, Токийского технологического института и Института Карнеги в Вашингтоне.

Ради этих исследований Джейкобсон и его коллеги начали с самого начала: они рассмотрели то, как земные планеты формируются изначально. Согласно наиболее распространённым моделям формирования таких планет, они не формируются одноступенчато. В основе их роста лежит серия событий увеличения массы, характеризующаяся столкновениями с планетезималями и зародышами планет, у большинства которых есть собственные ядра.

Недавние исследования физики высоких давлений различных минералов и орбитальной динамики указали, что планетарные ядра развивают стратифицированную структуру по мере прироста массы. Причина этого имеет отношение к тому, что здесь присутствует большая концентрация лёгких элементов, включённых в жидкий металл, который впоследствии начинает погружаться глубже и формировать ядро планеты по мере того, как увеличивается температура и давление.

Такое слоистое ядро было бы неспособно к конвекции, которая, как полагают, является тем, что позволяет создать магнитное поле Земли. К тому же, такие модели несовместимы с сейсмологическими исследованиями, которые указывают на то, что ядро Земли состоит по большей части из железа и никеля, в то время как приблизительно 10 процентов всего его веса составлены из лёгких элементов, таких как кремний, кислород, сера и другие.

Объясняет доктор Джейкобсон: «Землеподобные планеты росли посредством последовательных столкновений с космическими телами. Таким образом, их ядро также выросло многоступенчатым способом. Такой способ формирования ядра создаёт многоуровневую устойчивую стратифицированную структуру плотности, потому что лёгкие элементы всё больше встраиваются в более поздние «наросты» ядра. Лёгкие элементы, такие как кислород, кремний и сера всё более и более разделяются в виде жидкостей ядра, когда давление и температура становятся выше. Поэтому более поздние события увеличения массы ядра включают больше таких элементов, потому что сама Земля становится больше, и давление и температура продолжают расти. Всё это устанавливает стабильную стратификацию, которая предотвращает возникновение длительного динамо и планетарного магнитного поля. Это — наша гипотеза для Венеры. В случае с Землёй мы думаем, что удар, который сформировал Луну, был достаточно сильным, чтобы перемешать ядро Земли и позволить динамо генерировать сегодняшнее магнитное поле».

Представление художника о столкновении между Землёй и Тейей, которое могло произойти 4.5 миллиарда лет назад. Источник: NASA

Палеомагнитные исследования, проведённые заранее, добавили ещё больше замешательства в эту и без того непонятную картину. Они указали, что магнитное поле Земли существует по крайней мере в течение 4.2 миллиарда лет (то есть оно появилось спустя примерно 340 миллионов лет после того, как сформировалась Земля). Тут же возникает естественный вопрос относительно того, какой механизм ответственен за текущее состояние конвекции и как она появилась. Именно ради этого исследования Джейкобсон и его команда рассматривали возможность того, что крупное столкновение могло объяснить это явление.

«Энергетически сильный удар механически смешал ядро и разрушил образовавшуюся слоистую структуру. Стабильная стратификация предотвращает конвекцию, которая, в свою очередь запрещает геодинамо. Именно удаление стратификации позволяет динамо работать».

Энергия этого столкновения перемешала бы ядро, создав отдельные гомогенные области, в которых могло существовать динамо. Учитывая возраст магнитного поля Земли, это соответствует теории столкновения с Тейей, согласно которой объект, размером с Марс, столкнулся с Землёй 4.51 миллиарда лет назад и привёл к формированию системы Земля-Луна. Возможно, именно это столкновение заставило ядро Земли уйти от слоистой структуры и стать гомогенной, а в течение следующих 300 миллионов лет давление и температура, возможно, заставили его дифференцироваться между твёрдым внутренним ядром и жидким внешним. Благодаря вращению во внешнем ядре возник эффект динамо.

Зачатки этой теории были представлены в прошлом году на 47-й Научной конференции лунных и планетарных наук. Во время презентации, названной «Смешивание ядер планет посредством гигантского столкновения» (Dynamical Mixing of Planetary Cores by Giant Impacts). Именно тогда исследователи впервые указали, что стратификация ядра Земли была как бы перезапущена тем же самым столкновением, которое сформировало Луну. Было показано, как сильный удар мог перемешать ядро планеты во время позднего этапа их формирования. основываясь на этом, Джейкобсон и другие авторы применили модели того, как Земля и Венера прирастали веществом из газопылевого диска вокруг протоСолнца. Им также удалось вычислить то, как Земля и Венера выросли, основываясь на химическом составе мантии и ядра каждой планеты после каждого события прироста массы.

Нельзя преуменьшить значения этого исследования с точки зрения того, как это касается развития Земли и появления жизни. Если магнитосфера Земли является результатом последнего столкновения, то такой удар мог создать различия между нашей планетой, пригодной для существования жизни, и любой другой, являющейся холодной и засушливой (как Марс) или слишком горячей (как Венера).

«Магнитные поля планет экранируют поверхность и саму жизнь от вредного космического излучения. Если такое сильное, гигантское столкновение необходимо для возникновения магнитного поля, значит оно необходимо и для возникновения жизни».

По информации Universe Today.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

www.theuniversetimes.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о