Внутреннее ядро планеты Земля имеет суперионное состояние

К ошеломляющему научному открытию пришли ученых Китайской академии наук – внутреннее ядро Земли может находиться в суперионном состоянии, то есть иметь промежуточную фазу между твердой и жидкой формой. Об этом передает портал  mir24.tv со ссылкой на издание Nature Communications.

Известно, что на поверхности Земли у материи три агрегатных состояния: газообразное, жидкое и твердое. Но, когда вещества подвергаются физическим воздействиям как сильное давление или нагрев, как недра планеты, они могут переходить в более необычные формы.

Согласно последним исследованиям китайских ученых, суперионная материя ядра Земли находится между жидкостью и твердым телом. Молекулы в ней распадаются на атомы кислорода и водорода. Первые образуют трехмерную решетку, а вторые свободно перемещаются вокруг них.

«Атомы кислорода кристаллизуются в трехмерную структуру, в то время как атомы водорода свободно перемещаются, как жидкость», – пояснили авторы.

Авторы нового исследования пришли к выводу, что именно такая материя находится глубоко внутри Земли.

Отличие заключается лишь в том, что ядро Земли состоит из металлического сплава. В состав ядра входят железо, никель и несколько других гораздо более легких элементов –  самое распространённое химическое вещество во Вселенной водород и углерод. Атомы железа образуют трехмерную твердую структуру, а легкие элементы ядра обтекают ее, как жидкость.

Внутреннее ядро Земли достигает температуры, аналогичной поверхности Солнца, а давление в 3,7 миллиона раз превышает поверхностное. Чтобы получить о картине ядра Земли  данные, ученые измеряют и анализируют сейсмические волны, которые с разной скоростью (пока не известно почему) проходят через центр планеты.

Авторы исследования использовали компьютерное моделирование, чтобы увидеть, как сейсмические волны проходят через сплав из железа, водорода, углерода и кислорода под огромным давлением и действием высокой температурой. Вывод был сделан, что ядро имеет относительно мягкую структуру и менее плотное, чем чистое железо, поэтому в него предположительно должны входить более легкие элементы.

Исследователи подчеркнули, что для полного понимания свойств ядра необходимо провести еще много анализов. Но моделирование помогло им уже сделать «существенный шаг вперед».

Ранее Общественная служба новостей сообщала, что группа британских ученых из Кардиффского университета смогла описать условия, при которых важные для промышленного производства металлы из мантии Земли могут подниматься в кору, образовывая месторождения руд. Об этом стало известно из материалов, опубликованных в журнале Nature Communications.