В ядре Земли вещество находится в странном состоянии

Китай

• Земля

Ядро Земли скрывает множество тайн, добраться до которых специалисты пока не могут. Сами условия в недрах планеты подразумевают, что вещество ядра не может находиться ни в одном из известных состояний. Колоссальное давление и температура делают это состояние необычным. Считается, что ядро состоит из двух частей - жидкого внешнего и твердого внутреннего. Внутреннее ядро образуется при затвердевании жидкого железа внешнего ядра. Однако его плотность меньше, чем у чистого железа, а значит оно содержит примеси более легких веществ.

В результате исследования, проведенного китайскими учеными во главе с профессором Хе Ю (He Yu) из Института геохимии Китайской академии наук, выяснилось, что внутренняя часть ядра представляет собой решетку из железа, которую обтекают легкие элементы, ведущие себя подобно жидкости. При этом обладая высокой способностью к диффузии. Такая комбинация называется суперионным состоянием. Такое состояние не является редкостью для глубин планет. Оно является промежуточным между твердым и жидким состоянием.

Методы компьютерного моделирования с учетом высоких температур и давления показали, что отдельные сплавы Fe-H, Fe-C и Fe-O переходят в суперионное состояние при условиях, соответствующих условиям во внутреннем земном ядре. В этом состоянии атомы железа образуют кристаллическую решетку подобной той, которая характерна для твердого железа. А атомы легких элементов становятся неупорядоченными и свободно перемещаются между кристаллическими решетками, подобно атомам жидкости.

Удивительной особенностью внутреннего ядра считается его недостаточная твердость и низкая скорость сейсмических волн в нем. Именно такими свойствами по расчетам специалистов обладают суперионные сплавы. По словам соавтора исследования Сун Шихуан (Sun Shichuan), результаты, полученные в ходе проведенной работы, полностью совпадают с данными сейсмических наблюдений. Как считают специалисты, некоторую мягкость внутреннему ядру придают текучие легкие элементы. Статья исследователей опубликована в журнале Nature.

Вера Максимова, 12.02.2022 21:51