Большая часть углерода содержится в ядре Земли, - ученые
Выяснив, в каком количестве этот важный элемент существует на Земле, эксперты улучшат понимание состава как нашей, так и других планет с разных уголков Вселенной.
В своем новом исследовании эксперты обнаружили, что жидкое внешнее ядро Земли может быть крупнейшим хранилищем углерода на планете, пишет Space.com.
Процент кажется небольшим, где-то между 0,3% и 3%, но если принять во внимание размер внешнего ядра (2 180 км толщины), то это соответствует колоссальному количеству углерода — где-то между 5,5 и 36,8 йоттаграмм (число с 24 нулями!). По мнению исследователей, эта оценка углерода может помочь разгадать тайну, связанную с плотностью земного ядра.
Как отметил Майнак Мукерджи, один из авторов исследования из Института штата Флорида, понимание состава ядра Земли является одной из ключевых проблем в изучении структуры нашей планеты. Оно состоит в основном из железа, но плотность железа больше, чем плотность ядра. Ученые считают, что в ядре должны присутствовать более легкие элементы, например, углерод, которые уменьшают его плотность.
Стоит отметить, что это не первый случай, когда специалисты пытаются определить количество углерода во внешнем ядре. Но это первое исследование, которое уточняет диапазон оценки углерода, принимая во внимание и другие легкие элементы такие, как кислород, сера, кремний, водород и азот для оценки состава внешнего ядра Земли.
Изучение ядра Земли — нелегкое дело, поскольку оно находится на глубине около 2 890 км, что далеко за пределами прямых измерений. В своем исследовании ученые сравнили скорость звуковых волн в среде сжатия, движущихся по Земле, с компьютерными моделями, имитирующие различное количества железа, углерода и других легких элементов, чтобы найти наилучшее соответствие.
Когда скорость звуковых волн в симуляциях совпала с наблюдаемой скоростью звуковых волн, проходящих через Землю, эксперты выяснили, что симуляции соответствуют реальному химическому составу внешнего ядра.
Исследование ученых сужает диапазон предполагаемого содержания углерода на Земле от 990 частей на миллион до более чем 6400 частей на миллион. По мнению специалистов, от 93% до 95% этого углерода находится в ядре (как внутреннем, так и внешнем).
Осознание того, сколько этого жизненно важного элемента существует на Земле, поможет ученым улучшить понимание состава как нашей планеты, так и скалистых планет в других частях Вселенной.
"Несмотря на то, что после исследования многие вопросы остаются без ответа, например, откуда взялся углерод, сколько его было изначально при формировании Земли и где сейчас находится основная его часть, оно дает нам понимание общего запаса углерода", — заключил Мукерджи.