Ученые выяснили, что на самом деле находится в центре Земли

Фото: Discover Magazine

Ученые из Оксфордского университета разгадали химическую загадку, которая помогает объяснить, почему ядро Земли твердое. Ключевую роль в этом процессе играет углерод.

Науке известно, что твердое, богатое железом внутреннее ядро Земли непрерывно, но медленно растет и застывает в окружающем его расплавленном внешнем ядре. Но до сих пор оставалось неизвестным, как изначально сформировалось это твердое ядро, пишет Popular Mechanics.

Охлаждение ядра планеты до точки застывания является вопросом, касающимся не только температуры, но и определенного химического состава для кристаллизации.

Если бы этот процесс происходил хаотично, то у Земли могло бы быть гораздо большее внутреннее ядро или же планета вовсе могла бы потерять свое магнитное поле. Поэтому ученые считают, что ядро Земли изначально остыло не более чем на 250 °C ниже точки плавления. Более быстрый и резкий процесс, к примеру, охлаждение более чем на 800 °C, привел бы к катастрофе.

Команда ученых из Оксфорда, Лидсского университета и Университетского колледжа Лондона попробовала выяснить, как внутреннее ядро Земли застыло без резкого переохлаждения в прошлом.

Исследователи создали компьютерное моделирование процесса остывания. Они выяснили как кремний, сера и углерод могли повлиять на этот процесс.

“Каждый из этих элементов присутствует в вышележащей мантии и, следовательно, мог раствориться в ядре в течение истории Земли. В результате это может объяснить, почему у нас твёрдое внутреннее ядро ​​с относительно небольшим переохлаждением на такой глубине. Присутствие одного или нескольких из этих элементов также может объяснить, почему ядро ​​менее плотное, чем чистое железо, что является ключевым наблюдением сейсмологов”, - говорит соавтор исследования и доцент кафедры наук о Земле Оксфордского университета Эндрю Уокер.

Эксперимент проводился с использованием около 100 тыс. атомов, которые поместили в условия эквивалентные внутреннему ядру Земли. Группа обнаружила, что кремний и сера, которые часто встречаются во внутреннем ядре, замедляют процесс застывания.

Во-вторых, углерод оказался главным ускорителем остывания ядра Земли. Поэтому авторы считают, что углерода во внутреннем ядре Земли должно быть намного большем, чем предполагалось ранее.

Также результаты моделирования показали, что если 3,8% массы ядра составляет углерод, то охлаждение может происходить при температуре 266 °C.

Карпова Рада
Журналист ARDinform