Dinamomašīna
Publicēts: 4.04.2010
Zemes magnētiskais lauks rodas metāliskajā kodolā, kas atrodas aptuveni 3000 kilometrus zem planētas virsmas. Šis lauks pastāv vismaz 3,5 miljardus gadu. Tā detalizēta izpēte ļauj izprast ne tikai Zemes, bet arī pārējo Saules sistēmas objektu veidošanos.
Zināšanas par Zemes magnētisko lauku nemitīgi pilnveidojas. Viens no populārākajiem skaidrojumiem ir, ka Zemes kodola ārējais slānis darbojas kā milzīga dinamomašīna jeb magnētiskā lauka ģenerātors. Šajā kodola daļā izkusušais dzelzs nemitīgi pārvietojas. Kustība rada strāvas plūsmas, elektroniem peldot cauri šķidrumam. Šķidruma plūsmas enerģija tiek pārveidota magnētiskajā laukā.
Zinot, ka objektam ir patlaban vai kādreiz ir bijis magnētiskais lauks, iespējams daudz labāk izprast tā vēsturi un iekšējo uzbūvi. Magnētiskā lauka klātbūtne liecina, ka šī objekta centrā, visticamāk, ir izveidojies metālisks kodols. Magnētiskais lauks ir viens no mehānismiem, kā noteikt kāds kodols atrodas objekta iekšienē.
Ja objekta gabals ir magnetizēts, tas liecina, ka šis debesu ķermenis reiz ir pārcietis liela mēroga kušanas parocesus, kuru rezultātā smagākais materiāls ir nogrimis iekšienē un izveidojis metālisku kodolu. Vieglākais materiāls, savukārt, peldējis augšpusē, galarezultātā sacietējot un izveidojot cietu garozu.
Planētas magnētiskā lauka konstatēšana ir svarīga ne tikai, lai uzzinātu, vai planētai ir kodols, bet tā esamība palīdz analizēt objekta izcelsmi, kā arī planētas klimata izmaiņu vēsturi.
Piemēram, Marsam mūsdienās nav magnētiskā lauka, kuru patlaban radītu kodola dinamomašīna. Tomēr Marsa iežiem ir raksturīga magnetizācija, kas liecina, ka pirms miljardiem gadu Marsam ir bijis spēcīgs magnētiskais lauks. Šķiet, ka tā pazušana sakrīt ar Marsa atmosfēras zudumu, mitrā un siltā klimata perioda pāreju uz mūsdienās sastopamajiem aukstajiem, sausajiem un neviensmīlīgajiem apstākļiem.
Mūsdienu izpratni par dinamomašīnu mehānismu sarežģī magnetizētie ieži, kas nāk no Mēness un dažiem asteroīdiem. Arī Merkura aktīvais lauks īpaši neiederās patreizējā skaidrojumā, jo tas ir viens no debesu ķermeņiem, kurš, kā tiek uzskatīts, ir pārāk mazs un savulaik ir pārāk ātri atdzisis, lai tam izveidotos pastāvīgs magnētiskais lauks. Pats par sevi saprotams, ka mazāki objekti atdziest pārāk strauji, un to metāliskie kodoli nepastāv šķidrā stāvoklī pietiekami ilgi.
2008. gadā Masačūsetsas tehnoloģiju institūta zinātnieki profesora Bendžamina Veisa vadībā atklāja magnētisma iezīmes planetoīdu paliekās. Līdz šim uzskatīja, ka tie ir pārāk mazi, lai to kodolā varētu veidoties dinamomašīna. Veiss uzskata, ka šis atradums liks pārvērtēt pašreizējos priekšstatus par magnētiskā lauka veidošanos. Iespējams, ka magnētiskā lauka ģenerēšanai nav nepieciešams milzīgs, lēnām atdziestošs kodols. Visticamāk, ka pastāv kāds process, kad arī mazākos objektos, piemēram, planetoīdos, kuru diametrs var būt tikai 160 kilometri, rodas magnētiskais lauks.
Drīz zinātniekiem būs izdevība izpētīt objekta izmēru saistību ar to spēju ģenerēt magnētisko lauku. NASA Dawn zonde, kas startēja 2007. gada septembrī, pētīs divus lielākos asteroīdus - Cerēru un Vestu. Vestu zonde sasniegs 2011. gadā, lai pārbaudītu vai 530 kilometru lielajam objektam ir kodols. Uz Zemes ir nonākuši atsevišķi Vestas fragmenti magnetizētu meteorītu veidā. Iespējams, ka šim asteroīdam reiz ir bijis magnētiskais lauks, kuru ražoja kodola dinamomašīna.
Massachusetts Institute of Technology
Komentāri
