Внутреннее ядро Земли оказалось многослойным: ученые раскрыли новую структуру
Исследователи обнаружили необычные особенности в строении ядра Земли. Новые данные меняют представления о его составе. Эксперименты проводились при экстремальных условиях. Подробности - в нашем материале.
Фотография: Peterburg2.ru
Глубоко под поверхностью нашей планеты, на расстоянии более пяти тысяч километров, скрывается загадочный железный центр. Недавние эксперименты немецких ученых пролили свет на то, как устроено внутреннее ядро Земли. По их выводам, оно напоминает луковицу - состоит из нескольких слоев, каждый из которых отличается по составу и свойствам.
В ходе работы специалисты сосредоточились на изучении того, как сейсмические волны проходят через внутреннее ядро. Оказалось, что скорость их распространения меняется в зависимости от направления, что давно вызывало вопросы у геофизиков. Для объяснения этого явления исследователи смоделировали условия, близкие к тем, что царят в недрах планеты: давление в миллионы атмосфер и температура, превышающая 800 градусов по Цельсию.
В лаборатории были созданы сплавы железа с добавлением кремния и углерода - именно эти элементы, по мнению ученых, играют ключевую роль в формировании структуры ядра. С помощью рентгеновской дифракции удалось проследить, как кристаллы внутри сплава выстраиваются в определенном порядке под воздействием экстремальных температур и давления.
Результаты показали, что добавление легких элементов заметно меняет кристаллическую решетку железа. Это приводит к появлению зон с разной скоростью прохождения сейсмических волн. Таким образом, внутреннее ядро не является однородным: его центральная часть бедна кремнием и углеродом, а ближе к внешним слоям концентрация этих элементов возрастает. Именно это и объясняет наблюдаемые аномалии в поведении сейсмических волн.
По мнению авторов исследования, подобная слоистая структура формировалась в процессе кристаллизации ядра. Химическая стратификация, возникшая в результате этого процесса, и стала причиной различий в физических свойствах на разных глубинах. Эти выводы подтверждаются как лабораторными экспериментами, так и анализом данных, полученных при изучении землетрясений.
Открытие позволяет по-новому взглянуть на процессы, происходящие в самом центре планеты. Оно также дает ключ к пониманию того, как формировалось магнитное поле Земли и почему оно может меняться со временем. Ученые отмечают, что дальнейшие исследования помогут еще точнее восстановить картину эволюции внутреннего ядра.
Как Peterburg2.ru писал ранее, ранее исследователи уже фиксировали необычные состояния вещества в ядре Земли. В одном из экспериментов с железо-углеродным сплавом были получены результаты, которые удивили даже опытных физиков. Подробнее об этом можно узнать в нашем материале «Ученые впервые зафиксировали уникальное состояние вещества в ядре Земли».
Подпишитесь на нас в MAX и Телеграм, следите за новыми публикациями на Дзен канале. Тут интересно и круто.