Таємнича речовина може перетворити тверде ядро Землі на рідину: що кажуть фізики

Темна матерія — це загадкова форма матерії, яка, як вважається, становить понад 80% маси Всесвіту. З її допомогою пояснюють формування галактик, а також наявність додаткової маси в цих галактиках, що створює додаткову гравітацію, яка впливає на рух зірок. Фізики дійшли висновку, що якщо деякі моделі темної матерії вірні, то темна матерія може нагріти ядро Землі до такої міри, що частина його може перетворитися на рідину. І таке перетворення, якщо воно відбувається або вже відбулося, можна виявити. Дослідження опубліковано в журналі Physical Review D, пише IFLScience.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Фізики вважають, що темна матерія може накопичуватися в ядрі Землі, виділяти тепло, поки не розплавить ядро нашої планети. Але зараз існує багато моделей темної матерії, що пояснюють її природу, а також те, з яких частинок вона може складатися: масивних чи не дуже. Деякі моделі припускають, що темна матерія має концентруватися там, де гравітація є найсильнішою. Наприклад, у центрі галактики, або ж у набагато менших масштабах, у центрі Землі.

Що відбувається далі, залежить від моделі темної матерії, але фізики вважають, що частинки й античастинки темної матерії мають зустрічатися в ядрі Землі. Коли ці частинки стикаються, то як і у випадку з матерією та антиматерією (що складаються з відомих нам частинок), відбувається їхнє знищення з виділенням енергії, яка, найімовірніше, в кінцевому підсумку перетворюється на тепло. Але якщо кількість енергії, що виділяється, не надто велика, то відрізнити її від тепла, що виділяється під час радіоактивного розпаду, може бути дуже складно.

За словами фізиків, у разі виділення достатньої кількості тепла температура може бути досить високою, щоб подолати тиск у центрі Землі і розплавити частину ядра.

Відомо, що внутрішнє ядро Землі є твердим і його розмір оцінюється в приблизно 2500 км. Вчені кажуть, що якби розплавилася більша частина ядра, то це можна було б виявити. Фізики встановили максимальний розмір цього потенційного рідкого ядра — його діаметр може становити до 800 км.

Центр Землі, безумовно, дуже гарячий, але це зазвичай пояснюється радіоактивним розпадом таких елементів, як уран і торій, а не процесом руйнування матерії та антиматерії. Але вчені вважають, що такий варіант можливий і кількість тепла, що виділяється під час знищення частинками й античастинками темної матерії, залежно від їхньої маси, може бути достатньо для перетворення частини ядра на рідкий об'єкт.

Варто зазначити, що це дослідження ґрунтується на певних характеристиках темної матерії, які можуть бути невірними. Наприклад, якщо, як і у випадку зі звичайною матерією, темної матерії набагато більше, ніж темної антиматерії, швидкість знищення частинок буде низькою, а отже, буде виділятися мало енергії. Якщо більша частина енергії, що виділяється під час зіткнення матерії та антиматерії, проявляється у формі нейтрино, то тепловий ефект буде набагато слабкішим і його буде складніше виявити, кажуть фізики. Нейтрино — це майже безмасові частинки, які заповнюють Всесвіт і постійно проносяться через нашу планету.

Як уже писав Фокус, астрофізики вважають, що вони виявили в ранньому Всесвіті зірки, життя яких підтримується за допомогою темної матерії.

Також Фокус писав про те, що супутники зафіксували дивний гравітаційний сигнал, який виходить із надр Землі. Згідно з дослідженням, супутники зафіксували сигнал біля узбережжя Африки майже 20 років тому, але новий аналіз даних дозволив визначити його причини. Передбачається, що в надрах Землі сталося щось незвичайне, що викликало зміну гравітаційного поля планети.