Учені з’ясували, що насправді знаходиться в центрі Землі
Фото: star
Вчені з Оксфордського університету розгадали хімічну загадку, яка допомагає пояснити, чому ядро Землі тверде. Ключову роль у цьому процесі відіграє вуглець.
Науці відомо, що тверде, багате на залізо внутрішнє ядро Землі безперервно, але повільно зростає і застигає в оточуючому його розплавленому зовнішньому ядрі. Але досі залишалося невідомим, як спочатку сформувалося це тверде ядро, пише Popular Mechanics.
Охолодження ядра планети до точки застигання є питанням, яке стосується не тільки температури, а й певного хімічного складу для кристалізації.
У Фокус. Технології з’явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!
Якби цей процес відбувався хаотично, то у Землі могло б бути набагато більше внутрішнє ядро або ж планета зовсім могла б втратити своє магнітне поле. Тому вчені вважають, що ядро Землі спочатку охололо не більше ніж на 250 °C нижче точки плавлення. Більш швидкий і різкий процес, наприклад, охолодження більш ніж на 800 °C, призвів би до катастрофи.
Команда вчених з Оксфорда, Лідського університету та Університетського коледжу Лондона спробувала з’ясувати, як внутрішнє ядро Землі застигло без різкого переохолодження в минулому.
Дослідники створили комп’ютерне моделювання процесу охолодження. Вони з’ясували як кремній, сірка та вуглець могли вплинути на цей процес.
“Кожен із цих елементів присутній у вищерозміщеній мантії і, отже, міг розчинитися в ядрі протягом історії Землі. У результаті це може пояснити, чому у нас тверде внутрішнє ядро з відносно невеликим переохолодженням на такій глибині. Присутність одного або декількох із цих елементів також може пояснити, чому ядро менш щільне, ніж чисте залізо, що є ключовим спостереженням сейсмологів”, — говорить співавтор дослідження і доцент кафедри наук про Землю Оксфордського університету Ендрю Вокер.
Експеримент проводився з використанням близько 100 тис. атомів, які помістили в умови еквівалентні внутрішньому ядру Землі. Група виявила, що кремній і сірка, які часто зустрічаються у внутрішньому ядрі, уповільнюють процес застигання.
По-друге, вуглець виявився головним прискорювачем охолодження ядра Землі. Тому автори вважають, що вуглецю у внутрішньому ядрі Землі має бути набагато більше, ніж передбачалося раніше.
Також результати моделювання показали, що якщо 3,8% маси ядра становить вуглець, то охолодження може відбуватися за температури 266 °C.
Нагадаємо, вчені виявили приховану структуру всередині ядра Землі. Дослідники вважають, що нові дані можуть змінити уявлення про природу внутрішнього ядра нашої планети.