Хаотичний рух. Учені назвали те, що робить тверде серце Землі м'яким, як масло

Дослідники виявили, що твердість земного ядра і неймовірний тиск у ньому не заважають цим атомам, що блукають.

Тисячоліттями дослідники по всьому світу намагаються дізнатися більше про те, з чого складається і як функціонує наша планета. За допомогою вимірювань сейсмометрів вченим уже вдалося зазирнути в самий центр планети — серце Землі, її ядро, пише IFLScience.

Землетруси стрясають планету, і вчені навчилися використовувати це, щоб реконструювати те, що перебуває у нас під ногами, виходячи з того, як хвилі рухаються земною кулею. Під неймовірними тисками і температурами матеріали можуть поводитися досить дивно. Наприклад, внутрішнє ядро, тверде під дією тиску, але при цьому надзвичайно м'яке.

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

У новому дослідженні команда із Сичуаньського університету провела низку лабораторних експериментів у поєднанні з моделюванням. У результаті їм вдалося дізнатися, що атоми заліза у внутрішньому ядрі зовсім не застряють на місці: вони можуть змінювати положення, переміщаючись набагато більше, ніж вважалося раніше, і роблять це надзвичайно швидко — буквально за частки секунди.

За словами співавтора дослідження, професора Юцзюнь Чжана, вони з колегами виявили, що атоми заліза переміщаються групами, що називається "колективним рухом". Простими словами, це схоже на те, як гості вечері міняються місцями за столом.

Чжан зазначає, сейсмологи виявили, що центр Землі, внутрішнє ядро, напрочуд м'який, приблизно як масло за кімнатної температури. Велике відкриття дослідників полягає в тому, що тверде залізо стає напрочуд м'яким глибоко в надрах планети, тому що його атоми можуть рухатися набагато далі, ніж дослідники могли собі уявити. На думку дослідників, саме цей збільшений рух робить внутрішнє ядро менш жорстким і слабшим щодо сил зсуву.

Щоб краще зрозуміти, як атоми заліза можуть поводитися в серці Землі, вчені стріляли швидкими снарядами по невеликих залізних пластинах. Ці експерименти на короткий час призвели до високих тисків і температур. Далі на основі аналізу заліза в зразку було використано алгоритм машинного навчання, це дало змогу реконструювати, яким може бути ядро Землі.

У результаті команда змоделювала колекцію з 30 000 атомів, розташованих у повторюваній шестикутній конфігурації. Це підтвердило припущення про те, що в ядрі знаходиться залізо. Попри свої мініатюрні розміри ця суперкомірка атомів дала змогу вченим простежити за поведінкою заліза в екстремальних умовах.

За словами одного з провідних авторів дослідження, професора Школи геонаук Джексона при Університеті Техасу Юнг-Фу Ліна, тепер дослідникам відомо про фундаментальний механізм, який допоможе зрозуміти природу динамічних процесів та еволюцію внутрішнього ядра Землі.

Зазначимо, близько половини магнітного поля планети походить від внутрішнього ядра, а решту становить зовнішнє ядро. Поведінка заліза на атомному рівні у внутрішньому ядрі може допомогти пояснити, звідки береться цей магнітний компонент.

Раніше Фокус писав про те, що вчені виявили, що в центрі ядра Землі прихована величезна залізна куля.