Согласно новым исследованиям, проведенным Техасским университетом в Остине и Институтом науки Карнеги, возраст внутреннего ядра нашей планеты составляет от 1 до 1,3 миллиарда лет.
"Люди действительно любопытны и взволнованы, узнав о происхождении геодинамики, силе магнитного поля, потому что все они вносят свой вклад в обитаемость планеты”,-сказал профессор Юнг-Фу Лин, исследователь школы геонаук Джексона в Техасском университете в Остине.
Ядро Земли состоит в основном из железа, причем внутреннее ядро твердое, а внешнее-жидкое.
Эффективность железа в передаче тепла через проводимость-известная как теплопроводность-является ключом к определению ряда других характеристик сердечника, в том числе и при формировании внутреннего сердечника.
На протяжении многих лет оценки возраста ядра и проводимости менялись от очень старых и относительно низких до очень молодых и относительно высоких.
Но эти более молодые оценки также создали парадокс, когда ядро должно было достичь нереально высоких температур, чтобы поддерживать геодинамику в течение миллиардов лет до образования внутреннего ядра.
Новое исследование разрешило этот парадокс, найдя решение, которое удерживает температуру ядра в пределах реалистичных параметров.
Нахождение решения зависело от непосредственного измерения проводимости железа в корееподобных условиях-где давление превышает 1 миллион атмосфер, а температура может соперничать с температурой на поверхности Солнца.
Профессор Лин и его коллеги достигли этих условий, сжимая нагретые лазером образцы железа между двумя алмазными наковальнями.
“Мы столкнулись со многими проблемами и несколько раз потерпели неудачу, что привело нас в отчаяние, и мы почти сдались”, - сказал первый автор, доктор Юцзюнь Чжан, научный сотрудник Института атомной и молекулярной физики Сычуаньского университета и Шанхайского Центра передовых исследований науки и техники высокого давления.
Недавно измеренная проводимость на 30-50% меньше, чем проводимость оценки молодого ядра, и это говорит о том, что геодинамика поддерживалась двумя различными источниками энергии и механизмами: тепловой конвекцией и композиционной конвекцией.
Сначала геодинамика поддерживалась только тепловой конвекцией. Теперь каждый механизм играет примерно одинаково важную роль.
” С помощью этой улучшенной информации о проводимости и теплопередаче с течением времени мы могли бы сделать более точную оценку возраста внутреннего ядра", - сказал профессор Лин.
"Как только вы действительно знаете, сколько этого теплового потока от внешнего ядра к нижней мантии, вы можете действительно подумать о том, когда Земля остыла достаточно, чтобы внутреннее ядро начало кристаллизоваться.”
Результаты исследования были опубликованы в журнале "Physical Review Letters".
