Есть мнение, что звезда является простейшим объектом для моделирования. Поскольку состав её однороден, и даже примесями к водороду (кроме гелия) в большинстве случаев допустимо пренебречь. Свойства вещества в каждой точке определяются давлением и температурой, меняясь, таким образом, предсказуемо. Конечно и тут не всё так просто, но в целом, мнение верно. Математические модели строения звёзд проработаны хорошо, и обладают вполне удовлетворительной предсказательной силой.
С моделированием планет – сложнее. Поскольку сами по себе планеты сложнее. Как минимум, по составу. В отличие от звёзд, с глубиной он сильно меняется. Так Земля по слоям делится на кору и два яруса мантии, – преимущественно силикатных (но только «преимущественно») – и железные ядра. Внешнее жидкое и твёрдое внутреннее. В настоящий момент внутреннее строение планеты стало наблюдаемым непосредственно, – в сейсмических волнах видны даже серные «моря» и железные «горные цепи» на поверхности внутреннего ядра. А по движению этих неровностей можно заметить, что вращение внутреннего ядра не синхронизировано с вращением коры… Что и не удивительно, раз между твёрдыми частями жидкость.
Но откуда вообще взялось твёрдое ядро? Оно, кстати, не всегда существовало. Когда первичное «холодное» ядро было переварено, после вторичной дифференциации недр в катархее, планета была горячее, имела больший объём, и её железное ядро оставалось жидким полностью. Потом, по мере сжатия и остывания, давление в центре шара росло, а температура падала. Жидкость стала переходить в более компактную кристаллическую форму… И с этим процессом не всё ясно. Ведь, как отмечалось выше, планеты сложнее звёзд – по составу. Который в свою очередь не прост. Кора и мантия не совсем «силикатные», ядро не совсем «железное». Физические же свойства вещества от примесей предсказуемо зависят.
Химический же состав вещества методами сейсмологии прямо не определяется. Железные метеориты – осколки ядер планетоидов – также обеспечивают материал, ценность которого ограничена. Ведь речь о ядрах, образовавшихся в результате первичной дифференциации.
Химический состав можно определить, как решение уравнения. Даны температура, плотность, давление… И что там нужно в железо подмешать, чтобы вот точно при таком радиусе внутреннего ядра, который виден, оно «замерзло»?
Оказалось наиболее точно результат совпадает с наблюдаемой картиной, если добавить 3.8% углерода. А такой сплав классифицируется как чугун. Хотя и паршивый, – в веществе ядра слишком много вредной примеси – серы… Но, вот, углерода оказалось существенно больше, чем предполагалось ранее.
Что это значит? Да, пока, в принципе, ничего. Так-то, вообще, углерод по распространённости во вселенной идёт сразу за кислородом. И его так много в составе хондритов, из которых Земля была выплавлена в горниле импактов катастрофического этапа, что значительная доля хондритов именуется «углистыми».
Пока открытие это просто новая информация, с учётом которой будут дорабатываться представления о формировании планеты, и уже по результату могут быть сделаны какие-то интересные выводы.