В недрах Земли обнаружено необычное сверхионное состояние сплава

Для проверки гипотезы о сверхионном состоянии внутреннего ядра исследователи создали установку ударного сжатия, способную воспроизводить условия центра планеты. Образцы железо‑углеродистых сплавов разгоняли до скоростей порядка 7 км/с, достигая давлений около 140 гигапаскалей и температур свыше 2600 °C — сопоставимых с параметрами верхних слоёв внутреннего ядра.

Во время экспериментов измерялись скорости распространения продольных и поперечных сейсмических волн, а также эластические свойства сплава. При достижении сверхионного режима фиксировалось резкое падение скорости поперечных волн и скачкообразный рост коэффициента Пуассона. Эти значения хорошо согласовались с теми, что ранее получали сейсмологи при анализе прохождения волн через реальные земные недра.

Соавтор исследования Юйцзюнь Чжан пояснил, что в сверхионном состоянии подвижные атомы углерода заметно снижают жёсткость сплава, тогда как железный каркас сохраняет упорядоченность. Такой внутренний «подвижный» компонент способен существенно влиять на динамику ядра. Свободное перемещение лёгких элементов в глубинах планеты рассматривается авторами как дополнительный источник энергии для геодинамо — процесса, формирующего магнитное поле Земли за счёт движения токопроводящей жидкости во внешнем ядре.

Новая модель помогает по‑новому взглянуть на происхождение и долгосрочную эволюцию магнитного поля не только Земли, но и других каменистых планет. Полученные данные могут объяснить, почему часть тел Солнечной системы, включая Марс, потеряла глобальное магнитное поле, тогда как Земля его сохраняет. Учёные рассчитывают, что дальнейшее уточнение свойств сверхионных фаз позволит улучшить численные модели недр и сделать прогнозы о поведении магнитосферы в геологическом масштабе времени более надёжными, сообщает new-science.ru.

Обратите внимание: Овнов ждет резкий карьерный подъем, а Ракам смело можно начинать ремонт