Определен состав «потерянных» 5% ядра Земли
Японские ученые считают, что установили личность «потерянного элемента» в ядре Земли. Они искали этот элемент многие десятилетия, полагая, что он составляет значительную часть центра нашей планеты после железа и никеля. Теперь, воссоздав условия высоких температур и давлений глубоко в недрах планеты, при помощи экспериментов ученые установили: наиболее вероятным кандидатом является кремний.
Это открытие может помочь нам лучше понять, как сформировался наш мир.
Ведущий исследователь Эйдзи Отани из Университета Тохоку сообщил следующее: «Мы считаем, что кремний является одним из основных элементов — около 5% по весу во внутреннем ядре Земли может занимать кремний, растворенный в железо-никелевых сплавах».
Трудно найти
Самая внутренняя часть Земли, как полагают, представляет собой твердый шар с радиусом в 1200 км. Она слишком глубока, чтобы ее можно было исследовать напрямую, поэтому вместо этого ученые изучают, как сейсмические волны проходят через эту область и раскрывают данные о составе.
Внутреннее ядро по большей части состоит из железа, на которое приходится 85% веса, и никеля, на который приходится около 10% ядра. Чтобы найти неизвестные 5% ядра, Эйдзи Отани и его команда создали сплавы железа и никеля и смешали их с кремнием. Затем они подвергли их воздействию огромных давлений и температур, которые имеют место во внутреннем ядре.
Ученые обнаружили, что эта смесь соответствует тому, что показывали сейсмические данные о недрах Земли. Профессор Отани говорит, что необходима дальнейшая работа, которая подтвердит наличие кремния и не исключает наличие других элементов.
Формирование ядра
Комментируя исследование, профессор Саймон Редферн из Кембриджского университета в Великобритании говорит следующее: «Эти трудные эксперименты оказались весьма интересными, поскольку открывают окошко в недра Земли, какими они были сразу после формирования ядра 4,5 миллиарда лет назад, когда ядро только начало отделяться от твердых частей Земли. Но другие недавно проведенные работы также указывают на важную роль кислорода в ядре».
Он говорит, что знание того, что есть в ядре, поможет ученым лучше понять условия, которые были во время формирования Земли. В частности, было ли тогда много кислорода, либо же он был ограничен. Если в ядре Земли оказалось много кремния четыре с лишним миллиарда лет назад, остальная часть планеты оказалась бы относительно богатой кислородом. Если нет, кислород был всосан в ядро, и окружающая твердая мантия оказалась бедна на этот элемент.
«В некотором смысле два этих варианта представляют собой реальные альтернативы, зависящие от условий, преобладающих на Земле во время формирования ядра. Новая работа добавляет глубины нашему пониманию, но я уверен, что это не последнее слово в этой истории».