Ядро Земли находится в центре внимания геологов — предположительно, ученым наконец-то удалось выяснить, из чего оно состоит. Металлический шар внутри нашей планеты состоит в основном из железа и никеля. Однако, проведя серию лабораторных экспериментов, ученые обнаружили, что в нем также присутствуют следы кремния.
«Мы считаем, что кремний, растворенный в железо-никелевых сплавах, является одним из основных элементов ядра, составляя около 5% массы внутреннего ядра Земли», — заявил Эйдзи Охтани, профессор петрологии и геофизики Университета Тохоку.
Около 1,5 миллиарда лет назад Земля имела невообразимо горячее ядро, которое быстро теряло тепло. Когда ядро значительно охладилось, его часть погрузилась во все еще жидкий остаток. Так родилось внутреннее твердое и внешнее жидкое ядро планеты.
Основываясь на нашем понимании геохимических процессов и сейсмических исследованиях, мы имеем довольно хорошее представление об основных компонентах каждого слоя нашей планеты, включая внутреннее ядро. Очевидно, что для того, чтобы иметь актуальный баланс элементов, существующих на поверхности Земли, ядро должно состоять на 85 процентов из железа и на 10 процентов из никеля. Таким образом, оставшиеся 5 процентов могут быть «управляемы» любым из «кандидатов», который покажется достаточно убедительным. До сих пор рассматривались кислород, кремний и сера.
Команда ученых использовала специальное экспериментальное оборудование, чтобы воспроизвести те же условия давления и температуры, которые существуют внутри Земли. Это около 5400°C — такая же температура, как на поверхности Солнца — и в 3,6 миллиона раз большее давление, чем на поверхности.
Добавив кремний в железо-никелевые смеси, ученые смогли воспроизвести те же материалы, на которые указывали предыдущие сейсмические исследования. Возможность добавления в смесь двух других элементов, в том числе сильного кандидата — кислорода, пока не изучалась, но, похоже, кремний — это тот элемент, который мы ищем.
Внутреннее твердое ядро имеет диаметр около 2440 км — столько же, сколько Плутон. Его взаимодействие с турбулентным внешним ядром приводит в действие огромное динамо, которое создает магнитное поле нашей планеты. Чем больше мы о нем узнаем, тем лучше. Последнее исследование, похоже, чудесным образом расшифровывает кусочки давней головоломки.