Исследования на синхротроне меняют представления о составе ядра Земли

В работе, опубликованной в Science Advances, исследовательская группа определила новую шкалу давления, что критически важно для понимания состава Земли. Используя рентгеновские лучи уникально мощного спектрометра в Центре SPring-8 института RIKEN, они избежали крупных приближений предыдущих работ. Было обнаружено, что прежняя шкала переоценивала давление более чем на 20% при 230 гигапаскалях (2,3 млн атмосфер) — давлении, достигаемом в ядре Земли.

Точная шкала давления крайне важна для понимания состава планеты, особенно её ядра, которое является предметом жарких споров. Когда новая шкала была применена для интерпретации сейсмологической модели, команда обнаружила, что количество лёгкого материала во внутреннем ядре примерно вдвое превышает прежние оценки. Более того, общая масса лёгкого материала во всём ядре, вероятно, в пять или более раз превышает массу земной коры.

«Когда мы использовали нашу новую шкалу для интерпретации поведения металлического железа под высоким давлением и сравнили её с сейсмической моделью Земли, мы обнаружили, что лёгкий материал, скрытый во внутреннем ядре, вероятно, примерно вдвое больше, чем ожидалось ранее», — говорят авторы. Команда использовала метод неупругого рассеяния рентгеновских лучей (IXS) для измерения скорости звука в образце рения под давлением в алмазной наковальне (DAC).