Что общего у ядра Земли с салатной заправкой? Возможно, вот что

Команда учёных под руководством Йельского университета, возможно, обнаружила новый фактор, помогающий объяснить изменения магнитного поля Земли. Им оказался процесс, знакомый каждому, кто готовил винегрет для салата.

Магнитное поле Земли, генерируемое вблизи центра планеты, веками защищало жизнь от вредной радиации солнечного ветра. Однако наше понимание его эволюции неполно. В новом исследовании, опубликованном 6 мая в Proceedings of the National Academy of Sciences, команда доцента Канани К.М. Ли обнаружила, что расплавы железных сплавов с кремнием и кислородом при условиях, схожих с земным ядром, образуют две несмешивающиеся жидкости. Этот процесс называется иммиксибильностью (несмешиваемостью).

Это открытие важно, поскольку даёт прямое объяснение существованию особого медленного слоя на вершине внешнего ядра, которое ранее было зафиксировано сейсмическими методами. На глубине около 2900 км находится внешнее ядро — слой жидкого железа толщиной более 2000 км, являющийся источником магнитного поля. Сейсмические волны в его верхнем слое движутся медленнее, и новая работа предлагает физическую причину этого явления.

«Мы часто наблюдаем несмешиваемость жидкостей в повседневной жизни, например, когда масло и уксус разделяются в салатной заправке. Удивительно, что разделение фаз может происходить, когда атомы сдавлены невероятным давлением земного ядра», — говорит ведущий автор исследования, аспирант Йеля Сара Арвесон. Используя эксперименты в алмазных наковальнях с лазерным нагревом и компьютерное моделирование, команда воспроизвела условия внешнего ядра и показала образование двух слоёв: бедного кислородом расплава Fe-Si и богатого кислородом расплава Fe-Si-O. Менее плотный кислородсодержащий слой поднимается вверх.