Международная группа учёных впервые экспериментально показала, что внутреннее ядро Земли находится в своеобразном гибридном состоянии вещества, промежуточном между твёрдым телом и жидкостью. Работа геофизиков из Сычуаньского университета и Института геохимии КАН, опубликованная в National Science Review, объясняет ряд давних сейсмических аномалий и требует пересмотра представлений о глубинной структуре планеты.
Традиционно считалось, что внутреннее ядро — компактный железный шар, окружённый жидким внешним ядром. Однако сейсмические данные указывали на иное. Плотность этого слоя оказывалась на 3–5 % ниже, чем у чистого железа при соответствующих условиях, что подразумевало присутствие лёгких примесей, в том числе углерода. Скорость поперечных волн внутри ядра стабильно измерялась на уровне 3,4–3,6 км/с — заметно ниже теоретических значений для монолитной железной фазы. Дополнительно обращал на себя внимание необычно высокий коэффициент Пуассона, больше характерный для резиноподобных материалов, чем для металла.
Авторы работы показали, что эти особенности можно объяснить сверхионным состоянием железо‑углеродистого сплава. В экстремальных условиях центра Земли атомы железа формируют жёсткую кристаллическую решётку, тогда как атомы углерода приобретают высокую подвижность и начинают свободно мигрировать внутри неё, подобно жидкости. Такая комбинация придаёт внутреннему ядру одновременно свойства твёрдого каркаса и «растекающейся» фазы, что и отражается в сейсмических измерениях.
По оценке исследователей, переход к модели гибридного ядра меняет подход к интерпретации поведения глубинных слоёв Земли и создаёт основу для более точных моделей эволюции планетарного недр, сообщает new-science.ru.
Читайте также: