Статьи автора

Моделирование термоконвективной эволюции земного ядра

Номер выпуска 1 от 16.09.2025

Проведено 2D-моделирование чисто термической конвекции в жидком ядре Земли, происходящей на фоне остывания планеты. Модель включает систему уравнений термической конвекции в приближении Буссинеска с учётом силы Кориолиса, обусловленной вращением Земли. В качестве вещества ядра принято металлическое железо с добавкой 0.9 масс. % Н. Результаты расчётов показали, что в жидком внешнем ядре ещё до начала кристаллизации внутреннего ядра формируются крупные вихри, являющиеся двумерными аналогами вихревых столбов Тейлора, с образованием которых связывается генерация магнитного поля. Начальные стадии кристаллизации характеризуются быстрым хаотичным ростом и бесформенной конфигурацией твёрдого ядра. По мере роста твёрдого ядра начинается перестройка структуры конвекции, её средняя скорость уменьшается. Но тепловой поток из ядра в мантию при этом увеличивается из-за выделения тепла кристаллизации. Внутреннее ядро достигает современного размера за 0.5 млрд лет. Усреднённый профиль температуры в современном жидком ядре отличается от адиабатического.

16 0