Исследователи представили «доказательство», что кислород — единственный легкий элемент в ядре Земли

Трио планетологов из Франции, Швейцарии и Великобритании, используя сейсмические данные, результаты лабораторных экспериментов и теоретические расчеты, представило доказательства присутствия кислорода во внешнем ядре Земли. В своей статье, опубликованной в Proceedings of the National Academy of Sciences, команда описала, как экспериментально исключила все другие возможные легкие элементы во внешнем ядре, оставив в качестве единственного кандидата кислород.

Научный консенсус предполагает, что ядро Земли состоит в основном из железа с небольшой примесью никеля. Однако на границе с мантией в его состав могут входить легкие элементы, такие как углерод, кремний, сера и кислород. Сейсмические данные не позволяли точно определить, какие из них присутствуют, хотя многие ученые подозревали кислород. В новом исследовании, моделируя условия в ядре (экстремальные давление и температуру) и добавляя к железу с никелем легкие элементы, ученые методом теории функционала плотности исключили их одного за другим. В результате остался только кислород, доля которого, по расчетам, составляет 3,7% внешнего ядра. Тестирование также показало присутствие 1,9% кремния и отсутствие углерода и серы.

Авторы отмечают, что их работа подтверждает ранее высказывавшиеся гипотезы и ограничивает возможный состав ядра. Присутствие кислорода указывает на более горячую раннюю Землю с богатым кислородом магматическим океаном. Однако не все ученые согласятся с выводами, особенно с отсутствием серы — элемента, распространенного в метеоритах и, предположительно, составляющего значительную часть ядра Марса.