Железные атомы обнаружены в движении в твердом внутреннем ядре Земли

Исследователи из Техасского университета в Остине и их коллеги из Китая обнаружили, что определенные группы атомов железа в твердом внутреннем ядре Земли способны быстро перемещаться, меняя свои позиции за доли секунды, сохраняя при этом гексагональную кристаллическую структуру железа. Этот тип движения, известный как «коллективное движение», аналогичен тому, как гости за столом меняются местами. Результаты, основанные на лабораторных экспериментах и теоретических моделях, показывают, что атомы во внутреннем ядре движутся гораздо активнее, чем считалось ранее.

Это открытие может объяснить многие интригующие свойства внутреннего ядра, которые долгое время озадачивали ученых, в частности, его неожиданно «мягкую» природу, выявленную сейсмическими исследованиями. Кроме того, оно помогает понять роль внутреннего ядра в питании геодинамо Земли — процесса, генерирующего магнитное поле планеты. Около половины энергии геодинамо может быть связано с внутренним ядром.

«Сейсмологи обнаружили, что центр Земли, называемый внутренним ядром, удивительно мягкий, примерно как сливочное масло на кухне», — пояснил соавтор исследования Юйцзюнь Чжан, профессор Сычуаньского университета. — «Большое открытие, которое мы сделали, заключается в том, что твердое железо становится удивительно мягким в глубинах Земли, потому что его атомы могут двигаться гораздо больше, чем мы когда-либо предполагали». Ученые отмечают, что поиск объяснения этим «мягким» свойствам и стал мотивацией для их работы. Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.