Косвенные методы изучения ядра Земли

Центр Земли находится на глубине около 6371 километра, но его невозможно увидеть, потрогать или взять образцы. Несмотря на это, минералог Дэн Шим из Школы исследования Земли и космоса Университета штата Аризона (ASU) стремится понять процессы, происходящие в недрах нашей планеты. Он отмечает, что внутренние слои составляют 99% объема Земли, и их изучение помогает ответить на вопросы об эволюции планеты за миллиарды лет, а также о причинах вулканизма и землетрясений.

Поскольку прямые образцы пород из глубин недоступны, ученые используют косвенные методы. Сейсмологи анализируют, как землетрясения распространяются через недра, и строят изображения на основе отраженных и преломленных волн. Исследования Шима помогают интерпретировать эти данные. В своей лаборатории он сжимает образцы горных пород до давлений, соответствующих мантии и ядру, моделируя процессы в условиях экстремальных температур и давления.

Ключевой инструмент в его работе — алмазы, самый прочный природный материал. Фрагменты породы размером меньше человеческого волоса помещаются между двумя алмазами весом в четверть карата, которые сдавливаются с помощью винтов. Создаваемое давление сопоставимо с весом сотни статуй Свободы, приложенным к площади в один квадратный дюйм, что эквивалентно давлению в центре Земли. В процессе экспериментов алмазы иногда разрушаются — сам Шим «сломал 11» за время работы над диссертацией.