Во внешнем ядре Земли может идти «снегопад» из кремния

Ученые заявили о том, что во внешнем ядре Земли может идти богатый кремнием «снег». Такие «снежинки», которые идут снизу вверх, могут объяснить аномалии, которые встречаются во время наблюдений за сейсмическими волнами, сообщает Science Alert.

Представления о внутреннем строении Земли ученые получают, наблюдая за «эхом» землетрясений. У сейсмических волн есть несоответствия, которые исследователи не всегда могут объяснить.

ВАС ЗАИНТЕРЕСУЕТ

Астрономы рассказали, как сформировалось ядро Меркурия

Один из источников таких несоответствий находится в карманах материала с низкой плотностью на глубине около 3000 километров, между внешним ядром и мантией. Объяснить некоторые из этих аномалий может богатый кремнием «снег». Кремний делает частицы легче, чем окружающее их жидкое железо, поэтому материал может утекать в мантию и оседать в виде «сугробов», которые вызывают непредсказуемые искажения звуковых волн.

Чтобы проверить свои предположения, ученые создали модель внешнего ядра Земли в лаборатории. Сплав железо-кремний был загружен в газообразный водород-аргон, а затем подвергся ультракомпрессии в ячейке с алмазной наковальней.

Эти устройства часто используются геологами для достижения уровней сжатия, сравнимых с уровнями внутри планет, подобных нашей. Образцы сжимаются механическим усилием между двумя алмазами (отсюда и название) и исследуются на наличие изменений.

В этом случае образцы нагревали с помощью лазеров и контролировали с помощью рентгеновских лучей. Исследователи также решили проблему предыдущих исследований, когда высокие температуры приводили к диффузии водорода, содержащегося в железном сплаве, в алмаз.

При таких же условиях давления и температуры, что и во внешнем ядре Земли, богатые кремнием кристаллиты «снега» могут образовываться и подниматься сквозь более плотное жидкое железо, чтобы накапливаться на границе мантии и внешнего ядра. Вероятно, это и вызывает некоторые из аномалий, которые были замечены учеными.

На первый взгляд, может показаться, что такие изменения никак не влияют на людей, находящихся на поверхности Земли. Но движения внешнего ядра влияют на магнитное поле, которое защищает нас от влияния ультрафиолетового излучения.

Ранее ученые из Университета в Пекине заявили о том, что внутреннее ядро Земли может менять направление своего вращения. По словам исследователей, в последнее десятилетие оно практически прекратило вращаться и сейчас раскручивается в обратную сторону.