Simulátor zemského nitra. Kredit: Pothérat et al. (2024), Physical Review Letters.

Dosavadní výzkum ukázal, že vnitřní jádro Země je koule rozžhaveného kovu, kterou obklopuje vnější jádro, tvořené chladnějším kapalným kovem. Obě tato jádra naší planety rotují, což vytváří dynamo, které je zdrojem elektrického proudu. Ten napájí životně důležitý planetární magnetický štít.

François Debray. Kredit: Re-make.

François Debray z laboratoří CNRS Laboratoire National des Champs Magnétiques Intenses na Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées a jeho dva kolegové zjistili, že modely, které popisují proudění v zemských hlubinách, obvykle nezahrnují vliv magnetického pole na toto proudění.

Nedalo jim to a prozkoumali tento vliv jednoduchým simulátorem procesů v nitru Země, Little Earth Experiment. Doufají, že jim to pomůže vysvětlit rozpory mezi teoretickými předpověďmi a satelitními pozorováními Země.

Jde o experimentální zařízení, jehož klíčovou součástí je rotující nádrž částečně naplněná 30procentní kyselinou sírovou a umístěná v silném magnetickém poli. Badatelé spustili „Malou Zemi“ a pomocí laseru měřili proudění, které v nádrži vzniklo.

Logo. Kredit: Federal University of Toulouse Midi-Pyrénées.

Aby experiment zajistil doopravdy silné magnetické pole, využívá masivní magnet francouzské laboratoře Grenoble High Magnetic Field Laboratory.

Vědci chtěli co nejlépe napodobit situaci skutečné Země a ohřívali nádrž směrem od středu ven. Na nádrž připevnili další nádrž s vodou, aby poskytla chlazení.

Posledním krokem přípravy simulátoru bylo rozptýlení malých skleněných kuliček, což usnadnilo měření proudění laserem.

Debray s kolegy použili své zařízení ke zmapování směrů proudění a zjištění jejich hybnosti na dvou klíčových místech v nádrži. S uspokojením si potvrdili, že jejich experiment bude možné využít pro vytvoření nových teorií, které popíší pohyb hmoty v zemském nitru přesněji, než to doposud bylo možné.

Video: EBCAST Francois Debray (LMCI): High field magnets: what for?

Literatura

Phys.org 6. 11. 2024.

Physical Review Letters 133: 184101.