День, когда ядро Земли остынет: что будет, если центр планеты потеряет свой жар
Повседневный опыт убеждает нас, что Земля — это нечто устойчивое, а температура на нашей планете идеально подходит для жизни. Тем сложнее представить себе, что в нескольких тысячах километров под нашими ногами бушует море расплавленного металла, нагретого до температуры поверхности Солнца.
Ядро Земли представляет собой раскаленный металлический шар. Вокруг него — жидкий слой из смеси железа и никеля, который отделяет твердую сердцевину планеты от расположенной выше мантии, состоящей из расплавленных горных пород.
Как устроена Земля
Общепринятое строение Земли выглядит так.
- Внутреннее ядро — центральная область глубиной до 2400 км. Оно состоит из железа и никеля, нагрето до 4000–5000 °C, но остается твердым из-за колоссального давления.
- Внешнее ядро — жидкий слой, толщиной около 2100 км. По своему составу и температуре идентично внутреннему ядру. Именно здесь создается магнитное поле планеты.
- Мантия — самая объемная оболочка планеты. Ее толщина достигает примерно 2900 км. Здесь жидкий металл постепенно затвердевает. Мантия сложена плотными темными породами. Температура мантии колеблется от +700 °C (у земной коры) до +4000 °C (у границы с ядром).
- Земная кора — внешняя оболочка. Бывает двух видов: континентальная и океаническая. Континентальная кора богата кремнеземом, а ее толщина доходит до 70 км. Океаническая кора состоит из пород бедных кремнеземом, таких как базальт. Из-за этого она более тонкая и достигает толщины порядка 5 км.
Многие сегодня всерьез опасаются глобального потепления: тающие ледники, поднимающийся уровень океана, невыносимая жара в городах. И в этом есть резон. Но вот что любопытно. Если бы ядро Земли начало охлаждаться, человечество ожидала бы настоящая катастрофа.
Что случится при остывании ядра
Если ядро остынет целиком, ученые полагают, что планета замерзнет и станет мертвой. Перестанут работать геотермальные электростанции, использующие тепло недр. Но главное — исчезнет магнитный щит Земли.
Тепло заставляет жидкое железо во внешнем ядре постоянно двигаться, причем ядро вращается быстрее, чем вся планета. Трение превращает кинетическую энергию в электрическую и магнитную. Возникает магнитное поле, которое, подобно гигантскому невидимому экрану, отражает опасные заряженные частицы от Солнца и направляет их к полюсам.
Последствия потери этого щита до конца не ясны. Возможно, радиоактивное излучение нагреет поверхность до такой степени, что сделает ее непригодной для обитания. Кроме того, усиленное влияния солнечных лучей приведет к вспышкам раковых заболеваний. Самый пугающий сценарий: мощные солнечные ветры могут уничтожить атмосферу Земли, также как однажды смели океаны на Марсе и Венере. В любом случае, хорошо бы, чтобы эти варианты развития событий оставались лишь на бумаге.
Почему Земля до сих пор не остыла
Главная причина, почему Земля сохраняет свой жар, — ее размеры. Если бы планета была заметно меньше, она бы уже остыла. Гравитационное сжатие и трение сами по себе генерируют тепло, а радиоактивный распад в мантии продолжает подогревать недра. Это хорошо видно на примере Луны.
Большинство ученых считают, что Луна образовалась при столкновении ранней Земли с планетой Теей, размер которой сопоставим с Марсом. Столкновение произошло около 4,5 млрд лет назад. В результате ядро Теи слилось с ядром Земли, а выброшенные в космос осколки постепенно стали Луной. Первоначально Луна была расплавленной, но из-за своих малых размеров остыла гораздо быстрее Земли.
Если бы Земля была меньше по размеру и более холодной планетой, не существовало бы вулканической активности и движения литосферных плит. А ведь именно вулканы участвуют в круговороте углерода, обогащают кору минералами и поставляют важные газы в атмосферу. К тому же вулканическая активность — главный естественный механизм охлаждения планеты. Без плотной атмосферы температура упала бы настолько, что замерзли бы океаны. В таких условиях возникновение сложных форм жизни практически невозможно. Получается, горячее ядро — один из ключевых хранителей жизни на Земле.
Но даже, если бы Солнце погасло, железному ядру потребовалось бы около 91 млрд лет, чтобы затвердеть. Затем Земля еще миллиарды лет остывала бы до температуры космоса. Так что если это когда-то и произойдет, мы этого не увидим.
По материалам science.howstuffworks.com.
