Дълбоко под земната кора, отвъд гъстата мантия и течното външно ядро, лежи една гигантска 1220-километрова твърда топка. Това е земното ядро. Ново изследване обаче твърди, че то въобще не е твърдо (нито течно в този ред на мисли), а формира „свръхйонно състояние“ с водорода, кислорода и въглерода.
Няма как да прокопаем 6371-километров тунел и да видим какво точно се случва в центъра на Земята. Ето защо учените прибягват до помощта на сеизмичните вълни, образувани от земетресенията, за да разберат по-добре състава на нашата планета. Дори и чрез измерванията, извършени благодарение на тях, земното ядро продължава да е обвито в своеобразна мистерия. През 30-те години на миналия век индиректни доказателства показват, че то вероятно е твърдо. Няколко десетилетия по-късно учените подозират, че е кристализирано желязо. Тази невероятно гореща и изключително плътна топка в центъра на планетата ни обаче не престава да ни озадачава.
Благодарение на сеизмичните вълни знаем, че земното ядро е меко – със S-вълна с ниска скорост, което означава, че не би могло да бъде просто твърдо желязо или желязна сплав. Някои учени предполагат, че в него се крие второ ядро, докато други смятат, че на фона на по-леката плътност, която чистото желязо притежава, вероятно ядрото съдържа и по-леки елементи под формата на примеси.
Новото изследване обаче, ръководено от Ю Хе от Китайската академия на науките, проучва потенциалната фаза на материята, в която тази смесица от елементи потенциално съществува, и твърди, че не става дума за „твърдо“ състояние, а за „свръхйонно“.
Свръхйонното състояние е още една фаза на материята (наред с твърдата, течната и газовата). Тя обаче се характеризира с доста отличителни свойства. В свръхйонната вода (която наскоро бе създадена в лабораторни условия) екстремно високите температури и налягания разграждат всяка една водна молекула. Накрая остават единствено кислородните йонни, които придобиват твърда форма, докато водородните йонни се държат по-скоро като течност.
Екипът използва компютърни симулации, за да провери как сеизмичните вълни пътуват през различни комбинации от елементи в земното ядро, и откриват, че примесите на желязото с водород, въглерод и кислород, биха могли да се държат по същия начин, по който и свръхйонната вода.
Железните атоми са „твърди“ в кристализираната решетъчна структура, докато водородните, въглеродните и кислородните молекули ще се разпръснат из средата и ще създадат елемент, наподобяващ течност.
„Доста анормално е – казва Хе. – Втвърдяването на желязното по границата на желязното ядро не променя мобилността на тези леки елементи и конвекцията на леките елементи във вътрешността му е непрестанна.“
Изследването е публикувано в Nature
Източник: Science Alert
