Учені з’ясували, що насправді розташоване в центрі Землі

Науці відомо, що тверде, багате на залізо внутрішнє ядро Землі безперервно, але повільно зростає і застигає в оточуючому його розплавленому зовнішньому ядрі. Але досі залишалося невідомим, як спочатку сформувалося це тверде ядро.

Охолодження ядра планети до точки застигання є питанням, яке стосується не тільки температури, а й певного хімічного складу для кристалізації.
Якби цей процес відбувався хаотично, то у Землі могло б бути набагато більше внутрішнє ядро або ж планета зовсім могла б втратити своє магнітне поле. Тому вчені вважають, що ядро Землі спочатку охололо не більше ніж на 250 °C нижче точки плавлення. Більш швидкий і різкий процес, наприклад, охолодження більш ніж на 800 °C, призвів би до катастрофи.

Команда вчених з Оксфорда, Лідського університету та Університетського коледжу Лондона спробувала з’ясувати, як внутрішнє ядро Землі застигло без різкого переохолодження в минулому.

Дослідники створили комп’ютерне моделювання процесу охолодження. Вони з’ясували як кремній, сірка та вуглець могли вплинути на цей процес.

«Кожен із цих елементів присутній у вищерозміщеній мантії і, отже, міг розчинитися в ядрі протягом історії Землі. У результаті це може пояснити, чому у нас тверде внутрішнє ядро з відносно невеликим переохолодженням на такій глибині. Присутність одного або декількох із цих елементів також може пояснити, чому ядро менш щільне, ніж чисте залізо, що є ключовим спостереженням сейсмологів», — говорить співавтор дослідження і доцент кафедри наук про Землю Оксфордського університету Ендрю Вокер.

Експеримент проводився з використанням близько 100 тис. атомів, які помістили в умови еквівалентні внутрішньому ядру Землі. Група виявила, що кремній і сірка, які часто зустрічаються у внутрішньому ядрі, уповільнюють процес застигання.

По-друге, вуглець виявився головним прискорювачем охолодження ядра Землі. Тому автори вважають, що вуглецю у внутрішньому ядрі Землі має бути набагато більше, ніж передбачалося раніше.

Також результати моделювання показали, що якщо 3,8% маси ядра становить вуглець, то охолодження може відбуватися за температури 266 °C.