Сердце планеты пульсирует благодаря странному состоянию материи: что обнаружили исследователи
Загадка суперионного ядра раскрыта
Сердце планеты пульсирует благодаря странному состоянию материи: что обнаружили исследователи/Фото: pexels
Учёные обнаружили новое состояние материи, скрытое прямо под нашими ногами. Исследование показало, что внутреннее ядро Земли не является обычным твёрдым телом. Оказывается, оно находится в “суперионном состоянии”. В этом необычном состоянии вещества атомы углерода свободно текут, как жидкость, сквозь твёрдую железную решётку. На практике это делает внутреннее ядро планеты плотным, как твёрдое тело. При этом оно остаётся таким же гибким, как расплавленный металл.
Детали
По словам группы китайских исследователей, это объясняет странное поведение внутреннего ядра, которое годами ставило учёных в тупик. Также поток этих жидкоподобных элементов в ядре может играть ключевую роль в поддержании магнитных полей Земли. Помимо тепла и композиционной конвекции, движение лёгких элементов, подобное жидкости, может помогать питать магнитный двигатель Земли.
Сфера железного сплава массой 102 квинтильона тонн, формирующая внутреннее ядро нашей планеты, является одной из самых экстремальных сред в Солнечной системе. На глубине более 3000 миль под поверхностью ядро сжимается давлением более 3,3 миллиона атмосфер и нагревается до температур, близких к температуре поверхности Солнца. Но самые глубокие недра Земли также демонстрируют некоторые странные и противоречивые особенности. Хотя исследования показали, что ядро твёрдое, оно ведёт себя так, будто это размягчённый металл. Сейсмические волны, проходящие через внутреннее ядро, замедляются, подобно звуку, распространяющемуся через воду, и оно демонстрирует уровень пластичности, ближе к маслу, чем к стали.
Учёные годами пытались выяснить, как эта часть планеты может быть одновременно твёрдой и гибкой. Одним из возможных решений является сочетание поведения твёрдых и жидких веществ в одном единственном состоянии материи. Соавтор исследования, профессор Юцзюнь Чжан из Университета Сычуани, отмечает, что в этом состоянии атомы углерода становятся очень подвижными, перемещаясь сквозь кристаллический каркас железа, тогда как само железо остаётся твёрдым и упорядоченным.
В суперионном состоянии атомы углерода способны свободно течь, как жидкость, через железную решётку. Это делает материал значительно более пластичным, но такое состояние возникает только при очень экстремальных условиях. В 2022 году компьютерное моделирование показало, что внутреннее ядро может войти в эту фазу, но необходимые условия настолько экстремальны, что это было чрезвычайно сложно проверить.
Ранее мы писали о том, какое животное подарила миру Римская империя. Новое исследование древней ДНК показало, что кошки стали компаньонами людей лишь около 3500 лет назад. И только 2000 лет назад первые домашние пушистики наконец попали в Европу и Великобританию.
Ещё новости по теме, которые могут заинтересовать:
Не пропустите интересное!
Подписывайтесь на наши каналы и читайте новости в удобном формате!
