Кислород в ядре

Международная группа исследователей, включая специалистов из Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса, установила, что ядро Земли сформировалось в более окислительных условиях, чем считалось ранее.

В ходе экспериментов с использованием лазерно-нагреваемой алмазной наковальни при высоком давлении (350–700 тысяч атмосфер) и температуре (2810–4130 °C) учёные показали, что обеднение сидерофильных ("железолюбивых") элементов в мантии могло быть вызвано образованием ядра именно в таких окислительных условиях. Как отметил геофизик Рик Райерсон, аккреция планеты в этих условиях схожа с процессами в наиболее распространённых типах метеоритов.

Это открытие, опубликованное 10 января в Science Express, позволяет точнее определить пропорции различных метеоритных материалов, из которых сформировалась Земля, и понять, как эти вещества распределялись в ранней Солнечной системе. Модель, в которой относительно окисленная Земля постепенно восстанавливалась за счёт переноса кислорода в формирующееся металлическое ядро, объясняет как наличие лёгких элементов в ядре, так и концентрацию сидерофильных элементов в силикатной мантии.

Эксперименты продемонстрировали, что в процессе формирования ядра могло происходить небольшое восстановление таких элементов, как ванадий (V) и хром (Cr), и умеренное обеднение никелем (Ni) и кобальтом (Co), что указывает на важную роль кислорода. Это позволяет считать, что Земля аккрецировала из более распространённых окисленных метеоритных материалов, таких как углистые и обыкновенные хондриты. Понимание состава ядра, включая концентрацию лёгких элементов, влияющих на температуру плавления, критически важно для объяснения существования жидкого внешнего ядра и генерируемого им магнитного поля Земли.