Какова температура в самом центре Земли: ядро планеты также горячо, как и поверхность Солнца

Наша планета сформировалась около 4,5 миллиарда лет назад, но в то время она вовсе не была похожа на то, какой мы ее знаем сегодня — в то время Земля представляла собой шар расплавленной породы. Со временем более тяжелые элементы, такие как железо и никель, опустились к центру планеты, образовав раннее ядро Земли, пишет Фокус.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Сегодня ядро Земли все еще остается невероятно горячей и плотной сферой, расположенной глубоко внутри планеты. Предыдущие исследования уже показали, что земное ядро состоит из жидкого внешнего ядра, которое начинается на глубине около 2900 км под поверхностью и простирается на 2200 км. Существует также твердое внутреннее ядро, которое начинается примерно на глубине 5150 км под землей, с радиусом около 1220 км.

Но насколько горячее земное ядро и как ученым удалось определить температуру в самом центре нашей планеты? Благодаря сочетанию различных методов, ученым удалось подсчитать, что температура земного ядра примерно такая же, как и температура на поверхности Солнца: она достигает от 5000 до более 5500 градусов по Цельсию. Считается, что эта температура обусловлена границей между внутренним и внешним ядром, которая считается самой горячей частью ядра.

Впрочем, эта температура не была измерена напрямую. На самом деле температура земного ядра была определена на основе экспериментов и теорий, которые ученые выдвинули относительно состава ядра.

Исследования показывают, что "сердце" Земли преимущественно состоит из железа, примерно на 85%, в сплаве с никелем и другими более легкими элементами. Этот материал находится в жидком состоянии во внешнем ядре и в твердом состоянии во внутреннем ядре. По словам ученых, все эти свойства удалось определить на основе сочетания лабораторных измерений сплавов железа при высоком давлении, анализа состава метеоритов и понимания того, как сейсмические волны изгибаются или исчезают, проходя через недра планеты.

Поскольку внешнее ядро нашей планеты в основном состоит из жидкого железа, температура в этом регионе должна быть выше температуры плавления железа. На поверхности планеты температура плавления чистого железа составляет 1538 °C. Однако, по словам физика-минералога из Калифорнийского университета Квентина Уильямса, этот показатель не учитывает огромное давление недрах планеты. Простыми словами, чем выше давление, тем выше будет и температура плавления железа, а также большинства других веществ, что объясняет, почему внутреннее ядро столь горячее, но остается твердым из-за высокого давления.

Чтобы определить температуру плавления железа при астрономических давлениях, ученые провели ряд экспериментов по моделированию этой среды. В некоторых из них кусок железа сжимали между двумя заточенными алмазами, создавая высокое давление, пока лазер нагревал железо до высоких температур. В других исследованиях на куски железа воздействовали высокоскоростными снарядами или ударными лучами, чтобы имитировать давление сжатия.

В то же время, по словам профессора геологии в Университете Сунь Ятсена в Китае Шичунь Хуана, в некоторой степени все, что мы знаем о ядре Земли — это лишь предположения, основанные на имеющихся знаниях.

При написании использовались материалы Live Science.