Ученые выявили, что внутреннее ядро Земли существует не в твердом состоянии, как считалось десятилетиями, а в суперионной фазе – особом состоянии материи, где легкие элементы, прежде всего углерод, свободно перемещаются внутри прочной железной решетки.
Это открытие радикально меняет представления о строении Земли и помогает объяснить аномальные сейсмические характеристики недр планеты.
Что нашли исследователи?
Команда из Сычуаньского университета и Института геохимии КАН показала, что при давлениях свыше 3,3 млн атмосфер и температурах порядка 2600 K атомы углерода начинают “течь” внутри твердой структуры железа.
Это приводит к:
-
заметному смягчению внутреннего ядра,
-
снижению скорости сдвиговых волн,
-
увеличению коэффициента Пуассона – именно такие аномалии фиксируют сейсмологи.
Эксперимент стал первым реальным подтверждением прежних компьютерных моделей, предсказывавших возможность суперионного состояния глубоко под поверхностью Земли.
Почему это так важно
Такое состояние материи дает ключ к загадкам, которые десятилетиями ставили геофизиков в тупик:
Почему внутреннее ядро твердое, но ведет себя как мягкий металл?
Потому что его твердость “размягченная” быстрым движением легких элементов.
Почему сейсмические волны распространяются странным образом?
Суперионная фаза объясняет анизотропию – направленную разницу скоростей волн.
Откуда берется часть энергии магнитного поля Земли?
Движение углерода и других легких элементов может подпитывать геодинамо, усиливая магнитный пульс планеты.
Что это меняет в моделях Земли?
Ученые переходят от образа “твердой железной сферы” к модели динамического, частично подвижного ядра, которое может:
-
влиять на магнитную эволюцию Земли,
-
объяснять дрейф северного магнитного полюса,
-
служить аналогом процессов в недрах каменистых экзопланет.
Это открытие – одно из важнейших в планетологии последних десятилетий, потому что оно показывает: центр Земли вовсе не статичен, а живет сложной внутренней жизнью.
