Разкриха какво е причинило замръзването на земното ядро

Учените май са на път да разкрият мистерията с образуването на ядрото на Земята, пише IFLScience.

Вътрешното ядро ​​на Земята е изключително трудно за изследване поради ред причини, включително факта, че се намира на дълбочина над 5100 километра.

Но учените са намерили изход: наблюдението на сеизмичните вълни, преминаващи през Земята, както и линиите на магнитното поле на планетата, са резултат от условията в ядрото и следователно могат да повдигнат завесата.

Една от мистериите, която специалистите все още не са успели да разрешат, е как ядрото на Земята е „замръзнало“. Как е преминало от разтопеното си течно състояние в миналото в твърдо състояние днес.

Според Алфред Уилсън-Спенсър, научен сътрудник по минерална физика в университета в Лийдс и водещ автор на новото изследване, вътрешното ядро ​​на планетата е било течно в миналото, но с течение на времето е станало твърдо.

Докато планетата се охлажда, вътрешното ядро ​​се разширява навън, а богатата на желязо течност „замръзва“. Сърцето на планетата обаче все още е изключително горещо – около 4726,85°C.

Учените вярват, че разбирането на този процес в бъдеще ще доведе до по-добро разбиране на магнитните полета на Земята.

Разглеждането на ролята на магнитосферата в защитата на Земята от вредната слънчева радиация може от своя страна да ни помогне да разберем условията, необходими за процъфтяването на живота.

Изследователите открили, че процесът на замразяване освобождава елементи като кислород и въглерод. И създава гореща, плаваща течност в долната част на външното ядро.

Течността се издига в течното външно ядро ​​и се смесва с него, което създава електрически токове. Те генерират нашето магнитно поле.

Според Уилсън-Спенсър все още е трудно да се разбере как ядрото на Земята е „замръзнало“. Охлаждането е настъпвало в продължение на милиард години или повече.

Традиционната теория за този процес предполага, че температурата в центъра на планетата намалява, докато достигне точката на топене на съставната си течна желязна сплав. След това вътрешното ядро ​​започва да замръзва.

Но тази картина все още е непълна. Защото пренебрегва физическото изискване, че всички течности трябва да бъдат преохладени значително под тяхната точка на топене, преди твърдите вещества да могат да образуват ядра без повторно стопяване.

Предишни модели предполагат, че преди сърцето на планетата да замръзне преди около милиард години, течното желязо и други минерали трябва да са били преохладени с около 700 до 1000 Келвина. Но това създава някои проблеми.

Ако ядрото наистина е било преохладено с 1000 К преди замръзване, вътрешното ядро ​​трябва да е малко по-голямо от наблюдаваното.

Като алтернатива, ако 1000 K са били необходими за замръзване, но никога не са били постигнати, вътрешното ядро ​​изобщо не трябва да съществува.

Сега учените разглеждат как присъствието на други елементи във вътрешното ядро ​​може да повлияе на хипотермията.

Екипът симулира взаимодействието на железни и въглеродни атоми под високо налягане с помощта на суперкомпютър.

Резултатите показват, че в присъствието на въглерод ядрото може да се охлади и втвърди с много по-малко преохлаждане, може би под 400 K, и в рамките на правдоподобна времева рамка.

Експертите смятат, че са открили ключа към разкриване на загадката как вътрешното ядро ​​на Земята е станало твърдо.