Большая часть углерода Земли может быть скрыта во внутреннем ядре планеты, предполагает новая модель
До двух третей земного углерода может быть скрыто во внутреннем ядре, что делает его крупнейшим резервуаром углерода на планете. К такому выводу пришли исследователи из Мичиганского университета и их коллеги, построив новую модель, которую даже её авторы называют «провокационной и спекулятивной».
Модель, представленная в статье, которая должна быть опубликована на этой неделе в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), предполагает, что карбид железа Fe7C3 хорошо соответствует плотности и скоростям звуковых волн во внутреннем ядре Земли в соответствующих условиях. Если модель верна, она может помочь разрешить наблюдения, которые десятилетиями ставили в тупик исследователей. Внутреннее ядро, как широко принято, состоит из кристаллического железа с небольшим количеством никеля и более лёгких элементов. Однако S-волны (поперечные сейсмические волны) проходят через него со скоростью примерно вдвое меньшей, чем ожидается для железных сплавов при соответствующих давлениях. Наличие карбида железа, по мнению авторов, может объяснить эти аномально низкие скорости, устраняя необходимость привлекать гипотезу о частичном плавлении ядра.
«Эта модель бросает вызов общепринятому мнению о том, что Земля сильно обеднена углеродом, и поэтому влияет на наше понимание аккреции и ранней дифференциации планеты», — пишут авторы в PNAS. Модель совместима с существующими космохимическими, геохимическими и петрологическими ограничениями, но требует дальнейшей проверки.
«Модель карбидного внутреннего ядра совместима с существующими ограничениями, но эта провокационная и спекулятивная гипотеза всё ещё требует дальнейших испытаний», — заявил руководитель проекта Цзе Ли, доцент кафедры наук о Земле и окружающей среде Мичиганского университета. — «Если она выдержит различные тесты, модель будет означать, что до двух третей углерода планеты скрыто в её центральной сфере, что делает её крупнейшим резервуаром углерода на Земле».