Новая теория объясняет, почему внутреннее ядро Земли остается твердым, несмотря на экстремальную жару

Новое исследование из Королевского технологического института KTH (Швеция) может положить конец давним спорам о том, как кристаллизованное железное ядро Земли остается твердым, несмотря на температуру выше, чем на поверхности Солнца. Ученые пришли к выводу, что в центре планеты железо находится в объемно-центрированной кубической (BCC) фазе, что противоречит предыдущим представлениям.

Понимание структуры внутреннего ядра, размером почти с Луну, критически важно для объяснения сейсмической анизотропии — явления, при котором волны распространяются быстрее между полюсами, чем через экватор. Новые данные моделирования показывают, что уникальная атомная диффузия в BCC-фазе при экстремальных температуре (~6000°C) и давлении (в 3.5 млн раз выше атмосферного) не разрушает, а стабилизирует кристаллическую решетку, а также способствует формированию крупномасштабной анизотропной текстуры ядра.

«В условиях земного ядра BCC-железо демонстрирует паттерн атомной диффузии, никогда ранее не наблюдавшийся», — говорит исследователь Анатолий Белоношко. Он сравнивает процесс с тасовкой колоды карт: атомные плоскости смещаются, но кубическая структура сохраняется. Это открытие, основанное на суперкомпьютерных симуляциях, также указывает, что внутреннее ядро на 96% состоит из чистого железа.