Внутреннее ядро Земли может быть богато кислородом

Ученые под руководством доктора Цзинь Лю из HPSTAR (Центр передовых исследований науки и технологий высоких давлений) и доктора Яна Сунь из Колумбийского университета установили, что богатые железом сплавы Fe–O стабильны при экстремальных давлениях около 300 ГПа и температурах свыше 3000 K. Результаты, опубликованные в журнале The Innovation, доказывают, что кислород может существовать в твердом внутреннем ядре.

Это открытие имеет ключевое значение для понимания формирования и эволюции ядра Земли. Ранее кислород обычно исключался из состава внутреннего ядра, поскольку богатые железом оксиды не были обнаружены в поверхностных или мантийных условиях. Новые данные предоставляют важные ограничения для геохимических и космохимических моделей, указывая на возможный источник легких элементов в ядре.

«Чтобы приблизиться к температуре и давлению ядра Земли, чистое железо и оксид железа помещали на наковальни из алмаза и нагревали лазерным лучом», — поясняют авторы исследования. Реакция между железом и оксидом железа происходила при давлениях 220–260 ГПа и температуре 3000 K. Теоретические расчеты подтвердили, что новый сплав Fe₂₈O₁₄ имеет гексагональную плотноупакованную структуру и металлические свойства.