Logo
Cover

Судя по исследованию ученых из Академии наук Китая, внутреннее ядро Земли устроено сложнее, чем предполагалось. Моделирование показывает, что это не полностью твердое тело. Похоже, что оно существует в виде суперионного состояния вещества, чего-то среднего между жидкостью и твердым телом.

Поскольку пробурить скважину до центра Земли и проверить, что там на самом деле, мы не можем, ученые исследуют внутреннее ядро преимущественно по сейсмическим волнам. Вызванные землетрясениями вибрации проходят через различные материалы с разной скоростью, и анализ этих изменений может раскрыть структуру отдельных слоев.

На протяжении десятилетий исследования показывали, что через внутреннее ядро может распространяться определенный тип сейсмических колебаний — так называемая волна сдвига. Это говорит о том, что ядро — твердое тело. Однако раз эти волны проходят через него медленнее, чем через шар твердого железа, значит, оно немного мягче.

В новом исследовании ученые провели моделирование температуры и давления в центре Земли, чтобы понять, какие еще типы материи могут там находиться, рассказывает New Atlas. И обнаружили, что некоторые сплавы железа могут образовывать суперионное состояние. Также авторы рассчитали, насколько быстро волны сдвига должны двигаться сквозь суперионные сплавы, и полученные данные совпали с результатами наблюдений.

В суперионном железном сплаве атомы железа образуют твердую решетку, которая удерживает вещество, тогда как более легкие элементы проникают сквозь решетку почти как жидкость. Учитывая условия в ядре Земли, модель показала, что более легкие элементы могут включать водород, кислород или углерод.

Впрочем, гипотеза китайских исследователей — не единственная, которая объясняет особенности строения внутреннего ядра Земли. Есть, например, предположение, что более медленное движение сдвиговой волны происходит из-за «железного снега», попадающего из внешнего ядра во внутреннее.

Изучая теплопроводность распространенных в глубинах планеты минералов, исследователи из США и Швейцарии обнаружили, что процесс охлаждения ядра Земли может протекать намного быстрее, чем считалось до сих пор. Более того, скорость остывания планеты, судя по всему, с какого-то момента начнет нарастать.