Ядро Землі залишається гарячим, як Сонце, вже мільярди років: як це відбувається

Учені вже багато знають про структуру нашої планети, яка з'явилася понад 4 млрд років тому. Також їм відомо, що температура в ядрі планети така ж висока, як і на поверхні Сонця. Але чому воно досі не охололо? На це питання відповідає Шичунь Хуанг із Університету штату Теннессі, що в США, пише Space.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтеся, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Структура Землі, яку вчені визначили завдяки численним дослідженням, має такий вигляд:

• На вершині розташована земна кора, на поверхні якої ми живемо;
• Далі — мантія, яка складається з твердих порід;
• І в самому центрі Землі розташоване ядро, яке має зовнішню частину (зовнішнє ядро) з рідкого заліза та внутрішню частину (внутрішнє ядро) з твердого заліза. І частини земного ядра мають таку саму температуру, як поверхня Сонця.

"Земна кора, як і верхня частина мантії, є частиною літосфери Землі, тобто твердої оболонки планети, яка сягає вглиб на відстань приблизно 100 км. І кора, і верхня частина мантії перебувають у постійному русі. Водночас літосфера розділена на величезні плити, які з'єднані між собою та покривають усю поверхню Землі", — каже Хуанг.

За словами вченого, ці літосферні плити не стоять на місці, вони рухаються, хоча можуть переміщатися всього на кілька сантиметрів протягом декількох років. Буває так, що ці плити рухаються швидше, і їхній рух стає причиною появи землетрусів і виверження вулканів.

"Рух цих плит є важливим фактором, який визначає еволюцію життя на Землі, тому що рух плит змінює навколишнє середовище, тому живі істоти повинні адаптуватися до нових умов", — каже Хуанг.

Але для того, щоб плити рухалися, потрібно, щоб температура в мантії була досить високою.

• Справді, на глибині в 100 км температура становить приблизно 1300 градусів за Цельсієм.
• А вже на глибині 2900 км, де проходить кордон між мантією та зовнішнім ядром Землі, температура вже становить приблизно 2700 градусів за Цельсієм.
• А на межі між зовнішнім і внутрішнім ядром Землі температура зростає до понад 6000 градусів за Цельсієм, тобто тут так само жарко, як і на поверхні Сонця.

"Але чому тут така висока температура? Точно не від сонячного тепла, адже світло Сонця не може проникнути так далеко", — каже Хуанг.

Учений називає два головні джерела такої спеки всередині Землі:

• По-перше, внутрішнє тепло планети залишилося ще з часів формування Землі 4,5 млрд років тому. Наша планета була створена в процесі зіткнення твердих об'єктів, які називаються планетезималями, які сформувалися в хмарі з газу та пилу, що оточує Сонце. Планетезималі зіштовхувалися одна з одною, і в цей час виділялася величезна кількість тепла, частина з якого вилетіла в космос, а частина його залишилася в центрі планети. І це тепло збереглося й досі протягом мільярдів років.
• Другим джерелом високої температури в центрі Землі є розпад радіоактивних ізотопів, які є різними варіаціями тих чи інших хімічних елементів. Під час свого розпаду радіоактивні ізотопи виділяють постійний потік енергії, який перетворюється на тепло.

"Здебільшого лише чотири ізотопи підтримують високу температуру в надрах Землі — це калій-40, торій-232, уран-235 і уран-238. До речі, разом із теплом, яке є в ядрі, ці ізотопи також забезпечують тепло для руху літосферних плит. Їхній рух і зараз змінює поверхню Землі, а також упливає на нашу атмосферу. Але якби в надрах Землі не було б тепла, то плити не рухалися б", — каже Хуанг.

Як уже писав Фокус, учені вважають, що внутрішнє ядро Землі перестало обертатися. Геологи припускають, що такі процеси є циклічними та відбуваються кожні кілька десятиліть.

Також Фокус писав про те, що торішнє дослідження показало, що внутрішнє ядро Землі рухається в різні боки. І це суперечить загальноприйнятим теоріям.