Возраст внутреннего ядра Земли пересмотрен

Создав в лабораторной камере условия, аналогичные центру Земли, исследователи уточнили оценку возраста твердого внутреннего ядра нашей планеты, определив его в 1–1.3 миллиарда лет.

Эти результаты помещают ядро на более молодой конец возрастного спектра, который обычно простирается от 1.3 до 4.5 миллиарда лет, и делают его значительно старше недавней оценки всего в 565 миллионов лет. Эксперименты и сопутствующие теоретические модели также помогли определить величину теплопроводности ядра и источники энергии, питающие геодинамо планеты — механизм, поддерживающий магнитное поле Земли, которое защищает жизнь от вредных космических лучей.

«Люди действительно любопытны и заинтересованы в понимании происхождения геодинамо, силы магнитного поля, поскольку все это влияет на обитаемость планеты», — отметил профессор Джанг-Фу Лин, руководивший исследованием.

Эффективность железа в передаче тепла посредством теплопроводности является ключевым параметром для определения ряда других свойств ядра, включая момент формирования внутреннего ядра. Новое исследование разрешает существовавший парадокс, находя решение, которое удерживает температуру ядра в реалистичных пределах. Это решение зависело от прямого измерения электропроводности железа в условиях, подобных ядру — при давлении более 1 миллиона атмосфер и температурах, сопоставимых с температурой поверхности Солнца.

Исследователи достигли этих условий, сжимая лазером нагретые образцы железа между двумя алмазными наковальнями. Вновь измеренная проводимость оказалась на 30–50% ниже, чем в оценках для молодого ядра. Это указывает, что геодинамо поддерживалось двумя различными источниками энергии и механизмами: тепловой конвекцией и композиционной конвекцией.

Обладая этой уточненной информацией о проводимости и теплопереносе, ученые смогли сделать более точную оценку возраста внутреннего ядра. Этот пересмотренный возраст может коррелировать с резким усилением магнитного поля Земли, зафиксированным в горных породах, сформированных в тот период.