Геологи выяснили, что происходит с железом в ядре Земли

Японским ученым удалось в лабораторных условиях получить данные о состоянии внутренних оболочек Земли. Результаты работы опубликованы в журнале Physical Review Letters.

Науке известно о ядре мало: в центре планеты находится твердое внутреннее ядро, окруженное менее плотным внешним ядром. Информация получена косвенными геофизическими или геохимическими методами, и ученые предполагают, что внешняя оболочка содержит расплавленное железо, с примесями каких-то еще элементов.

Предполагаются и характерные для внешнего ядра условия: диапазон температур (от 4400°C во внешних областях до 6100°C недалеко от внутреннего ядра) и давление.

Наконец ученым удалось проверить эти данные экспериментально.

Команда во главе с Ясухиро Кувейама из Токийского университета в лабораторных условиях получила давление и температуру, характерные для центра нашей планеты. Это стало возможным благодаря уникальной установке - так называемому алмазному прессу, который может чрезвычайно сильно зажимать материал. Причем не твердый материал, а жидкое железо.

Авторам впервые удалось измерить давления и температуру, характерные для внешнего ядра. Они определили плотность жидкого железа - они добились впечатляющих 116 гигапаскалей, что примерно в миллионы раз превышает атмосферное давление, и температуры - 4350 Кельвинов (4000 градусов по Цельсию). Плотность железа составляла 10 тонн на кубический метр. Эти данные были получены с помощью высокофокусного рентгеновского излучения синхротронного комплекса.

Таким образом, результаты показали: при высоких давлениях жидкое железо обладает примерно на 8% большей плотностью, чем расплавленное внешнее ядро. Очевидно, это значит, что в его составе есть и другие элементы. Какие, предстоит выяснить.