Змінює уявлення про планету: вчені знайшли прихований секрет у центрі Землі

Про що йдеться у матеріалі:

Китайські науковці зробили відкриття, яке повністю переосмислює те, що людство знало про внутрішнє ядро планети. Дослідники встановили, що інтерстиціальний вуглець у залізо-вуглецевих сплавах під тиском та температурою земного ядра переходить у субіонний, рідкоподібний стан. Це пояснює дивну "м’якість" внутрішнього ядра, яке досі вважалося просто твердим металом. Про це повідомляє профільне видання Science Tech Daily з посиланням на дослідження, опубліковане в National Science Review.

Главредз'ясував, що робить ядро Землі.

Що таке ядро Землі - у центрі Землі виявили новий стан речовини

Внутрішнє ядро — це надщільна сфера, що стискається тиском понад 3,3 мільйона атмосфер і розігрівається до температур, подібних до поверхні Сонця. Довгі роки науковці намагалися пояснити парадокс: чому тверда структура поводиться як м’який матеріал, сповільнюючи сейсмічні хвилі.

Дивіться відео про ядро Землі:

Ядро Землі насправді перебуває в суперіонному стані

У новому дослідженні, опублікованому в National Science Review, науковці довели, що внутрішнє ядро — це не класичний твердий метал, а суперіонна фаза. У ній легкі елементи рухаються крізь тверду залізну решітку майже як рідина.

Професор Юджун Чжан наголошує, що команда вперше отримала експериментальні докази такого стану.

"Вперше ми експериментально довели, що залізо-вуглецевий сплав в умовах внутрішнього ядра демонструє надзвичайно низьку швидкість зсуву", — сказав професор Чжан.

За його словами, атоми вуглецю у цьому середовищі надзвичайно рухливі.

"У цьому стані атоми вуглецю стають дуже рухливими, дифундуючи через кристалічну структуру заліза, як діти, що танцюють квадратний танець, тоді як саме залізо залишається твердим і впорядкованим. Ця так звана "суперіонна фаза" значно зменшує жорсткість сплаву", — сказав професор Чжан.

Яким є ядро Землі

Ще у 2022 році комп’ютерні моделі передбачали існування такого стану, але підтвердити його експериментально було вкрай складно.

Команда використала метод динамічного ударного стиснення: сплави прискорювали до 7 км/с, створюючи тиск 140 ГПа та температуру 2600 К — умови, які максимально наближені до реальних у внутрішньому ядрі.

Після поєднання даних вимірювань швидкості звуку та моделювання вчені зафіксували різке падіння швидкості поперечних хвиль та збільшення коефіцієнта Пуассона — те саме, що спостерігається у надрах Землі.

В атомній шкалі вони побачили, як атоми вуглецю ковзають через залізну решітку, послаблюючи її, але не руйнуючи.

Як ядро впливає на магнітне поле Землі

Нові результати пояснюють не лише дивні сейсмічні властивості ядра, а й дають новий погляд на його роль у формуванні земного магнітного поля.

"Атомна дифузія у внутрішньому ядрі є раніше недооціненим джерелом енергії для геодинамо", — зазначає доктор Юцянь Хуанг.

Він додає, що рух легких елементів, схожий на рідину, може додатково живити "магнітний двигун" планети.

"Окрім теплової та композиційної конвекції, рух легких елементів, подібний до руху рідини, може сприяти роботі магнітного двигуна Землі", — додав науковець.

Що таке центр планети

Науковці підкреслюють, що тепер внутрішнє ядро потрібно розглядати не як статичну тверду кулю, а як динамічну структуру.

Професор Чжан наголошує на зміні парадигми:"Ми відходимо від статичної, жорсткої моделі внутрішнього ядра на користь динамічної", — пояснив він.

Відкриття має значення навіть для інших планет

Суперіонна фаза може існувати і в надрах інших скелястих планет. Це відкриває нові можливості для розуміння їх магнітних полів, теплової еволюції та внутрішньої структури.

Професор Чжан підкреслює глобальність відкриття.

"Розуміння цього прихованого стану речовини наближає нас на крок до розкриття таємниць внутрішньої будови планет, схожих на Землю", — сказав він.

Нагадаємо, раніше Главредповідомляв про те, що знайдено таємничий об'єкт біля Стоунхенджа: знахідка перевертає історію. Археологи оприлюднили нові докази на користь існування великого кільця штучних заглиблень біля Стоунхенджа, яке, на їхню думку, може бути найбільшим доісторичним об’єктом, створеним людиною на території давньої Британії. Йдеться про дугоподібний ланцюг із понад двох десятків величезних ям, кожна з яких має приблизно 10 метрів глибини та близько 5 метрів діаметра.

Також, Європі пророкують новий льодовиковий період: Гольфстрім на межі колапсу. група дослідників запропонувала несподівану, на перший погляд парадоксальну, кліматичну версію: руйнування Західно-Антарктичного льодовикового щита може сприяти збереженню Гольфстріму.

Вам також може бути цікаво: