Ученые из Китая смоделировали состав внутреннего ядра Земли (IC). Результаты исследования они опубликовали в журнале Nature.
По их данным, ядро Земли менее плотное, чем чистое железо, что указывает на существование в нем легких элементов.
Используя модель молекулярной динамики, ученые обнаружили, что водород, кислород и углерод в гексагональном плотноупакованном железе переходит в суперионное состояние, демонстрируя высокие коэффициенты диффузии, как жидкость.
«Это говорит о том, что ИС может находиться в суперионном состоянии, — объясняют авторы исследования. — А не в нормальном твердом».
Известно, что суперионное состояние – это особое промежуточное состояние материи, которое проявляет как свойства твердой материи, так и жидкой.
Жидко подобные легкие элементы приводят к существенному уменьшению скоростей сейсмических волн.
В результате предложенная модель помогла объяснить различия между рассчитанной и измеренной скоростью сейсмических волн во внутреннем ядре, а при учете влияния геомагнитного поля – его сейсмическую анизотропию (различие свойств среды – прим.ред.).
«Это совершенно ненормально. Затвердевание железа на границе внутреннего ядра не изменяет подвижность этих легких элементов, и конвекция легких элементов во внутреннем ядре остается непрерывной» – отмечает Хэ Юй, автор исследования из Китайской академии наук.
Этот факт может объяснить еще одну особенность внутреннего ядра –что его влияние на сейсмические колебания меняется со временем. По одному из предположений, это может быть связано с тем, что скорость его вращения отличается от общей скорости вращения планеты.
