Твердое ядро Земли существует благодаря углероду

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Международная группа ученых из Оксфордского университета, Университета Лидса и Университетского колледжа Лондона установила, что углерод играет решающую роль в процессе затвердевания земного ядра. Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, основано на компьютерном моделировании атомных процессов при экстремальных условиях, соответствующих центру планеты.

Ученые смоделировали поведение около 100 000 атомов при давлениях и температурах, характерных для внутреннего ядра Земли. Это позволило отследить формирование первичных кристаллических структур из жидкого состояния — начальный этап процесса затвердевания.

Вопреки предыдущим теориям, исследование показало, что кремний и сера, которые традиционно считались основными легирующими элементами ядра, на самом деле замедляют процесс кристаллизации. В то же время углерод оказался критически важным катализатором затвердевания.

Автор: Freepik Источник: ru.freepik.com

Расчеты показали, что оптимальная концентрация углерода в ядре составляет около 3,8% по массе. При таком содержании углерода переохлаждение ядра происходит при температуре 266°C ниже точки плавления, что соответствует наблюдаемым геофизическим параметрам.

Особенно важным открытием стало то, что затвердевание внутреннего ядра происходит без участия зародышей кристаллизации — мелких частиц, которые обычно инициируют процесс замерзания в других веществах. Предыдущие исследования не могли объяснить этот механизм, поскольку все потенциальные зародыши в условиях ядра должны были расплавиться или раствориться.

Полученные результаты не только меняют наше понимание химического состава центра Земли, но и указывают на то, что без достаточного количества углерода твердое внутреннее ядро могло бы вообще не сформироваться, что имело бы кардинальные последствия для магнитного поля планеты и, соответственно, для развития жизни на ее поверхности.

Источник: Popular Mechanics

Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Астрономы открыли первую зеленую звезду и самое красное светило в истории: как физика сверхплотных атмосфер изменила оптические цвета белых карликов

Цвет любого светящегося космического объекта определяется законами термодинамики. Нагретое плотное вещество испускает электромагнитные волны в широком непрерывном диапазоне. Чем выше температура...

Тайный мегаполис в скалах Грузии: для чего был создан пещерный город Вардзия и почему он перестал быть тайным

В Грузии много интересных мест за пределами Тбилиси. Но почему-то половина этих мест оказывается скрытыми монастырями или же не менее скрытыми городами. Просто у местных, если пролистать...

ИИ-агенты изобрели общий язык: как машины научились описывать сложный мир без человека

Когда несколько автономных систем решают общую задачу, им необходим способ обмена информацией. В заводском цехе, на автоматизированном складе или в зоне ликвидации аварий роботам приходится...

Куда исчезают синицы зимой и как переживают морозную ночь

Днём синицы постоянно мелькают возле кормушки: хватают семечки, перебираются на соседние ветки и возвращаются за новой порцией. Но к сумеркам возле неё становится тихо. Птицы исчезают, хотя...

Земля закручивает пространство-время: физики нашли способ доказать теорию Эйнштейна на лабораторном столе

В 1918 году австрийские физики Йозеф Лензе и Ханс Тирринг вывели из уравнений общей теории относительности фундаментальное следствие: вращающееся массивное тело воздействует на окружающее...

Редкие советские колонки «Статик»: у них вообще не было динамиков

Они давали невероятно прозрачное звучание, а в их конструкции отсутствовали динамики. Это была первая в СССР электростатическая акустическая система серийного производства. Полное название...