Яка температура в ядрі Землі й чому воно не охололо навіть через мільярди років

Чому серце Землі залишається розпеченим протягом мільярдів років?

Історія нашої планети розпочалася приблизно 4,5 мільярда років тому. У ті часи Земля була схожа на розплавлену кулю. З часом під дією гравітації важчі елементи, зокрема залізо та нікель, почали опускатися до центру, формуючи первинне ядро. Сьогодні цей процес залишив нам у спадок надзвичайно гарячу та щільну сферу, приховану глибоко в надрах планети, пише 24 Канал.

Структура цього "серця" неоднорідна: вона складається з рідкого зовнішнього ядра, яке починається на глибині близько 2 900 кілометрів і тягнеться ще на 2 200 кілометрів углиб. Під ним розташоване тверде внутрішнє ядро, що бере початок на позначці приблизно 5 150 кілометрів від поверхні, маючи радіус біля 1 220 кілометрів.

Згідно з дослідженнями, результати яких проаналізувало видання Live Science, температура земного ядра приблизно дорівнює температурі поверхні Сонця. Вона коливається в межах від 5 000 до понад 5 500 градусів Цельсія. Вважається, що найгарячішою точкою є межа між внутрішнім і зовнішнім ядром.

Звідки вчені про це дізналися?

Оскільки людина не може фізично потрапити на таку глибину, ці цифри не є результатом прямого вимірювання. Натомість учені роблять висновки на основі складу ядра та складних теоретичних моделей.

Центральна частина планети на 85 відсотків складається із заліза, змішаного з нікелем та іншими легшими елементами. У зовнішньому ядрі цей матеріал перебуває у рідкому стані, а у внутрішньому – у твердому. Такі висновки були зроблені завдяки аналізу метеоритів, лабораторним вимірюванням сплавів заліза під високим тиском та спостереженням за сейсмічними хвилями, які змінюють свою траєкторію або зникають, проходячи крізь земні надра.

Цікавим є той факт, що внутрішнє ядро залишається твердим попри колосальну температуру, яка значно перевищує точку плавлення заліза на поверхні (1 538 градусів Цельсія).

Підвищення тиску підвищує температуру плавлення заліза та більшості інших речовин,
– пояснив Live Science Квентін Вільямс, фізик з Університету Каліфорнії в Санта-Круз, який вивчає мінерали.

Саме через цей надзвичайний тиск залізо в самому центрі планети не може перетворитися на рідину.

Щоб визначити ці показники, дослідники проводять унікальні експерименти. Деякі вчені стискають частинки заліза між двома загостреними діамантами (так звані діамантові ковадла) і одночасно нагрівають їх лазером. Інші використовують високошвидкісні снаряди або ударні промені для імітації нищівного тиску.

Отримані дані потім екстраполюють на умови, що панують на межі шарів ядра. Проте навіть такі методи залишають місце для питань.

Певною мірою все, що ми знаємо про ядро ​​Землі, – це обґрунтоване припущення,
– констатує професор геології Університету Сунь Ятсена в Китаї Шичунь Хуан.

Звідки стільки тепла?

Величезна кількість тепла в центрі планети пояснюється її бурхливим минулим:

• Під час формування Землі гравітаційна енергія перетворювалася на теплову.
• Також існує гіпотеза, що в протопланету врізався об'єкт розміром з Марс, що призвело до значного викиду енергії всередину.
• Додатково на температуру можуть впливати радіоактивні елементи, які розпадаються. Це калій, уран і торій, хоча їхня наявність на великій глибині все ще є предметом дискусій серед науковців.

Чому така висока температура є для нас позитивним моментом?

Здатність Землі підтримувати життя безпосередньо залежить від її гарячого серця. На відміну від багатьох інших планет, Земля дивовижно добре зберігає своє первісне тепло. Саме ця внутрішня енергія запускає тектоніку плит, яка оновлює поверхню, доставляє поживні речовини та створює різноманітні умови для еволюції.

Крім того, рух рідкого заліза в зовнішньому ядрі генерує магнітне поле, яке захищає все живе від смертоносних сонячних вітрів.