Ядро Землі може виявитися не таким вже й залізним

Нова оцінка щільності земного ядра говорить про те, що на 4-5% воно може бути складено з легких елементів.

Ще з перших описів будови ядра Землі, зроблених в 1930-х, вважається, що воно складається з важких елементів, які осіли до центру ще на етапі формування планети. Прямо вивчити його склад ми не можемо, однак передбачається, що він дуже близький до складу залізних метеоритів і в основному є залізо-нікелевим сплавом з невеликими добавками інших важких елементів, що мають спорідненість до залози, – кобальту, молібдену, золота та ін.

Основним способом вивчення земного ядра залишається аналіз поширення сейсмічних хвиль. Це нагадує «ультразвукове обстеження» нутрощів планети: хвиля проходить крізь неї, змінюючи швидкість і силу в залежності від щільності різних шарів. Такі роботи вказують на існування в центрі Землі великої (радіусом 3 500 км) і виключно важкої сфери, що складається з напіврідкої верхньої і твердої внутрішньої частин.

Тиск і температура тут такі великі, що залізо має утворювати неіснуючі на поверхні форми з гексагональною кристалічною решіткою. Отримувати таку речовину вдасться лише в лабораторії, якщо стиснути крихітний зразок заліза між парою алмазних наковалень, створюючи температуру до 2 700° С і тиск понад 1,6 млн атмосфер. Так діяв і японський дослідник Татсуя Сакамакі (Tatsuya Sakamaki) з колегами з Університету Тохоку, робота яких опублікована в журналі Science Advances.

Отримавши такий зразок, автори розглянули поширення сейсмічних хвиль через нього, виявивши, що їх швидкість в такому чистому зразку на 4-10% вище, ніж при проходженні через ядро ??Землі. Це, на думку вчених, говорить про те, що ядро ??містить досить помітні – від 4 до 5% – кількості легких елементів, хоча їх появу тут ще доведеться пояснити. Але для початку японські вчені мають намір уточнити склад ядра і випробувати зразки з різним вмістом додаткових елементів, щоб вибрати той, через який хвиля буде проходити так само, як через ядро ??Землі.