123
Наука Новости

В НИТУ «МИСиС» опровергли теорию американских ученых о магнитном поле Земли

Эксперты из НИТУ «МИСиС» и Парижской École Polytechnique обнаружили серьезную ошибку в вычислениях своих коллег из США. Находка позволила ученым полностью опровергнуть теорию геомагнетизма и образования магнитного поля Земли. Опубликованная 15 апреля в журнале Nature статья с исследованием была отозвана, а ее авторы, ссылаясь на российских и французских специалистов, признали ошибку в своих расчетах. Для исследований в области физики подобный случай стал первым. Об этом сообщает пресс-служба московского вуза.

В январе прошлого года материаловеды из вашингтонского Института Карнеги (The Carnegie Institution for Science) Рональд Коэн и Пин Чжан, а также Кристиан Хауле из университета Рутгерса (Rutgers University, New Jersey) опубликовали в журнале Nature статью Effects of electron correlations on transport properties of iron at Earth’s core conditions («Влияние электронных корреляций на свойства железа в земном ядре»), в которой доказывали, что новая теория образования магнитного поля планеты, принятая после 2012 года, несостоятельна. Их расчеты, подкрепленные компьютерной моделью, подтверждали классическую теорию образования магнитного поля Земли.

Согласно итогам их исследования, теплопроводность земного ядра не столь высока, как следовало из первых теоретических расчетов этой характеристики в 2012 году. Это вызвало большой резонанс, как в научных кругах, так и в общественных и научно-популярных СМИ.

Видео:Как формировались континенты на Земле

В своей работе исследователи применили новый метод вычислительной физики — динамическую теорию среднего поля (ДТСП) — и подтвердили, что именно существующая в земном ядре тепловая конвекция служит источником магнитных полей нашей планеты. Это означало, что предыдущие расчеты с использованием, так называемой, теории функционала плотности (ТФП), и доказывающие, что тепловая конвекция не может генерировать магнитное поле Земли, — несостоятельны.

После публикации статьи Коэна, Чжана и Хауле традиционная теория тепловой конвекции вновь была принята за основу для объяснения процессов формирования магнитного поля Земли. Однако уже в конце прошлого года группа ученых из НИТУ «МИСиС», Линчёпингского университета в Швеции, Института Йозефа Стефана в Словении и École Polytechnique под руководством профессора Игоря Абрикосова обнаружила ошибку в вычислениях американских ученых, что снова привело к отказу от классической теории.

Космическая пыль поможет казанским ученым ответить на вопрос происхождения жизни на Земле

«Наша научная группа давно занимается динамической теорией среднего поля (ДТСП), с одним из ее авторов — профессором Антуаном Джорджем — мы активно сотрудничаем. И наши предварительные результаты использования ДТСП качественно отличались от тех, которые опубликовали Коэн, Чжан и Хауле. Они утверждали, что при условиях земного ядра поведение железа отклоняется от теории Ферми-жидкости Ландау, мы же в своих исследованиях видели практически идеальное соответствие этой теории. Это побудило нас проверить и главный вывод работы о сравнительно низкой теплопроводности железа. Задача была очень сложной, но мы смогли провести уникальные расчеты, используя наш супер-компьютерный кластер Cherry в НИТУ «МИСиС». Результат оказался для нас очень неожиданным: несмотря на то, что мы использовали совершенно тот же метод, что и Коэн, Чжан и Хауле, наш ответ существенно отличался от опубликованного в Nature. В итоге все стороны признали, что к сенсационному результату ученых привела численная ошибка в расчетах», — рассказал Игорь Абрикосов.

Теперь ученым придется вновь вернуться к расчетам 2012 года, показывающим, что тепловая конвенция не может генерировать магнитное поле Земли. И дискуссия о термической истории планеты возобновлена.

Об авторе

Валерия Щеголевская

Валерия Щеголевская

Главный редактор Russian IT World