 |
Поверхность жидкости, заключенной между двумя сферами
установки Geoflow, оказалась весьма похожей на то, что дает компьютерное
моделирование поведения земной мантии
|
 |
Так выглядит установка целиком, со всеми контролирующими системами
|
 |
А так – те самые сферы, вложенные одна в другую и имитирующие земные ядро и кору
|
 |
Вулканические острова Гавайев со спутника: их создали
мантийные токи, подобные тем, что показаны на первой иллюстрации
|
|
 |
Мантия
представляет собой полужидкий, вязкий расплав, температура и давление
которого меняются с глубиной. С геологической точки зрения все,
происходящее на поверхности планеты – лишь бледное отражение мощных
мантийных процессов. Ее медленные токи определяют сдвиги литосферных
плит, вулканическую активность, подъем гор и землетрясения. Современные
суперкомпьютеры позволяют с большой долей достоверности смоделировать
мантийные течения. Но насколько они адекватны реальности?
Самые
изощренные технологии не позволяют пока заглянуть под кору Земли и
замерить течения мантии. Ученым снова приходится обращаться к непрямым
методам – например, моделирование мантии было проведено в лаборатории в
Германии, и оно позволило подтвердить многие ранее сделанные выводы.
Однако ни один лабораторный эксперимент не может исключить влияние
«третьей силы», земной гравитации, которая неизбежно вносит искажения в
движение расплава.
Лучшие доступные нам условия
для опытов в отсутствии гравитации (точнее говоря, при
микрогравитации), существуют на МКС. И европейские исследователи вместе с
астронавтами поставили на борту станции эксперименты серии Geoflow.
Для
этой цели была разработана установка, имитирующая естественную
геометрию Земли. Она включает в себя две вложенные одна в другую
вращающиеся сферы, разделенные слоем вязкой жидкости. Внутренняя сфера
представляет ядро Земли, внешняя – ее кору, между ними с точностью до
десятых градуса создается нужный температурный градиент. Жидкость,
понятное дело, выступает в роли мантии. Эффекты притяжения, аналогичные
гравитации, создается высоковольтным электрическим полем.
Движение
жидкости «мантии» в такой установке тщательно фиксировалось
астронавтами на борту МКС. И результат оказался блестящим: теоретические
модели и компьютерные расчеты прекрасно подтвердились. Поверхность
«мантии» выглядела в точности так же, как при компьютерном
моделировании, с более горячими потоками, поднимающимися на поверхность,
к «коре» с большой глубины. Считается, что такие потоки, несущие с
собой высокую температуру, связаны с самыми вулканически активными
областями на нашей планете.
Добавлено: 03.07.12 |
