Введение
Железная катастрофа — предполагаемое крупное геологическое событие в ранней истории Земли, когда тяжёлые металлы, такие как железо и никель, сконцентрировались в ядре в течение геологически короткого периода времени. Считается, что первоначальное аккреционное накопление материала Земли в сферическую массу привело к относительно однородному составу. Хотя остаточное тепло от столкновений материала, сформировавшего Землю, было значительным, нагрев от радиоактивных элементов в этой массе постепенно повышал температуру до критического уровня. По мере того, как материал становился достаточно расплавленным для движения, более плотные железо и никель, ранее равномерно распределённые по всей массе, начали мигрировать к центру планеты, формируя ядро. Выделяющаяся при этом гравитационная потенциальная энергия от опускания плотных NiFe-глобул, а также более холодного и плотного твёрдого материала, предположительно, запустила неудержимый процесс, повышающий температуру протопланеты выше температуры плавления большинства её компонентов, что привело к быстрому образованию расплавленного железного ядра, покрытого глубокой глобальной силикатной магмой. Это событие, важный процесс планетарной дифференциации, произошло примерно через 500 миллионов лет после формирования планеты.
The iron catastrophe is a postulated major geological event early in the history of Earth, where heavy metals such as iron and nickel congregated in the core during a geologically brief period. The original accretion of the Earth's material into a spherical mass is thought to have resulted in a relatively uniform composition. While residual heat from the collision of the material that formed the Earth was significant, heating from radioactive materials in this mass gradually increased the temperature until a critical condition was reached. As material became molten enough to allow movement, the denser iron and nickel, previously evenly distributed throughout the mass, began to migrate to the center of the planet to form the core. The gravitational potential energy released by the sinking of the dense NiFe globules, along with any cooler, denser solid material, is thought to have been a runaway process, increasing the temperature of the protoplanet above the melting point of most components, resulting in the rapid formation of a molten iron core covered by a deep global silicate magma. This event, an important process of planetary differentiation, occurred at about 500 million years into the formation of the planet.
Формирование магнитосферы Земли
Эта большая вращающаяся масса сверхгорячего металла ответственна за создание магнитного поля Земли, магнитосферы, которая защищает Землю от солнечного ветра и наиболее опасных компонентов солнечного излучения, исходящего от Солнца. Магнитосфера защищает как атмосферу Земли, так и жизнь по сей день и отличает планету от её ближайшего небесного соседа, Марса, который больше не обладает значительным магнитным полем и сопоставимой атмосферой. Термин "катастрофа" здесь употребляется в математическом смысле – как "резкое, значительное изменение или разрыв", в отличие от "бедствия", поскольку это событие было необходимо для возникновения и эволюции жизни на Земле: без него атмосфера Земли была бы, подобно атмосфере Марса, сдута солнечным ветром задолго до наших дней. Однако другая теория предполагает, что Марс когда-то пережил собственную железную катастрофу и был защищён магнитосферой. Согласно этой теории, Марс просто остыл быстрее Земли, постепенно затвердевая его динамическое железное ядро, что привело к прекращению работы его магнитосферы. Обнаружение следов существования жидкой воды на Марсе позволяет предположить, что когда-то у него был собственный магнитный щит, удерживавший воду в атмосфере планеты от рассеивания в космос под воздействием солнечного ветра.