В последние десятилетия ученые все больше уделяют внимание внутреннему ядру нашей планеты. Оно играет важную роль в геологических процессах и формировании магнитного поля. Однако механизмы, лежащие в основе его кристаллизации, долгое время оставались загадкой.
Внутреннее ядро Земли постепенно растет за счет остывания и замерзания окружающего его внешнего ядра, которое состоит из жидкого железа и никеля. Этот процесс кристаллизации, казалось бы, требует значительных температурных изменений и переохлаждения. Ранее научные расчеты показывали, что для чистого железа для замерзания необходимо было бы переохлаждение на 800–1000 °C, что, по мнению ученых, не могло произойти в истории Земли. Однако новые данные указывают на то, что реальная разница температур для кристаллизации не превышает 250 °C, что ставило под сомнение существующие теории.
Исследователи из Великобритании провели атомные компьютерные симуляции, чтобы изучить, как различные примеси влияют на процесс замерзания ядра. В ходе экспериментов они рассматривали влияние кремния, серы, кислорода и углерода. Результаты показали, что кремний и сера замедляют образование кристаллов, тогда как углерод, напротив, значительно ускоряет этот процесс, пишут СМИ со ссылкой на NatCom.
По данным исследования, при содержании углерода в ядре на уровне 2,4% требовалось бы переохлаждение всего на 420 °C, а при 3,8% — лишь на 266 °C. Этот факт является ключевым для объяснения существования внутреннего ядра в его нынешнем виде. Углерод, таким образом, становится важным компонентом, который не только влияет на физические свойства железа, но и на динамику процессов кристаллизации в условиях экстремального давления и температуры.
Читайте новости в нашем Телеграме.
