Температура в центре Земли на 1000 градусов выше, чем считалось ранее

Ученые определили, что температура вблизи центра Земли составляет 6000 градусов по Цельсию, что на 1000 градусов выше, чем в предыдущем эксперименте, проведенном 20 лет назад. Эти измерения подтверждают геофизические модели, согласно которым разница температур между твердым ядром и мантией над ним должна составлять не менее 1500 градусов, чтобы объяснить существование магнитного поля Земли. Исследователи также смогли установить причину более низких показателей в раннем эксперименте. Результаты опубликованы 26 апреля 2013 года в журнале Science.

Работа имеет ключевое значение для понимания тепловых потоков от ядра к мантии, которые, наряду с вращением планеты, действуют как динамо, генерирующее магнитное поле Земли. Температурный профиль недр также лежит в основе моделей, объясняющих формирование и активность горячих точек, таких как Гавайские острова или Реюньон.

Используя алмазную наковальню для создания давления в несколько миллионов атмосфер и лазерные лучи для нагрева до 4000–5000 °C, ученые определили температуру плавления железа. Новая рентгеновская дифракционная методика на синхротроне ESRF позволила за секунду определить, находится ли образец в твердом или жидком состоянии, избегая химических реакций. Экстраполяция данных до давления 3.3 млн атмосфер (на границе жидкого и твердого ядра) дала значение 6000 ± 500 °C.

Исследование также объяснило расхождение с результатами 1993 года: тогда оптический метод, вероятно, интерпретировал рекристаллизацию на поверхности образца железа при 2400 °C как его плавление. «Я надеюсь, что в недалеком будущем мы сможем воспроизвести в лабораториях и изучить с помощью синхротронного излучения каждое состояние вещества внутри Земли», — заключает ведущий автор Аньес Дюваль из CEA.