在地球内部,可视化:高清视频模型我们的星球的湍流核心

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05月

如果不是因为地球的磁场,地球就会受到来自太阳的带电粒子的轰击。 值得庆幸的是,地球拥有一个金属核心,其外部由熔融金属组成,主要是铁。 该核心内的旋转运动产生电流,从而产生地球的磁场,但这些电流的确切性质尚不完全清楚。 就像Kurt Vonnegut ,它类似于魔法,除了它有效。

现在,法国国家科学研究中心(或CNRS)的地球物理学家已经创造了迄今为止地球外核内流体模式最详细和最引人注目的模型之一,以帮助科学家更好地了解产生地球的力量。磁场。

为了制作视频,科学家们使用了计算机模型和实验中收集的数据。 然而,实验很难进行。 正如科学研究所的NathanaëlSchaeffer在解释的那样,“在实验室中重现地球的磁场是很困难的。 液态钠也非常危险 - 当它与水接触时会引发爆炸。“

因此,该团队将他们的数据带到了法国蒙彼利埃的一台上,以创建可视化。 研究人员表示,模拟本身非常复杂,计算时间不到一年,但这比使用常规台式机所用的250年要快得多。

“利用这种重型超级计算机力量,地球物理学家将流体力学的基本方程与代表地球核心的快速旋转球体中的电磁学方程相结合,”CNRS科学家解释说。 “从获得的大量数据中,他们随后产生了高清3D模拟,追踪外核的对流运动,但同样令人惊讶的是,湍流随机震动了它们。”

这当然不是说我们完全理解地球的核心和它的没有什么可以离真相更远。 例如,科学家们不知道为什么以及是什么原因导致地球的磁场像过去一样切换极点,并且不同意将来何时可能。

湍流也没有在数学上描述过。 它仍然是物理学中最大的开放性问题之一,因为这个由达芬奇于1507年的。