Учените наскоро откриха това ЗемятаВътрешното ядро, което дълго се смяташе за неподвижна топка от твърд метал, може да е много по-малко твърдо, отколкото очаквахме. Сега ново проучване предполага, че тази изненадваща мекота може да е причинена от хиперактивност атоми които се движат в молекулярната си структура много повече, отколкото сме осъзнавали.
Вътрешното ядро е масивна сферична буца метал, предимно желязо, която обхваща приблизително 760 мили (1220 километра) и датира отпреди поне 1 милиард години. Вътрешното ядро е обвито от външното ядро - море от въртящи се течни метали – което на свой ред е заобиколено от масивен слой разтопена скала, известен като мантията, която се намира точно под твърдата кора, върху която живеем.
Натискът в сърцето на нашата планета е огромен, така че експертите първоначално вярваха, че ядрото трябва да е напълно твърдо и че железните атоми в него, които са подредени в масивна шестоъгълна решетка, трябва да бъдат постоянно задържани на място.
Но през 2021 г. сеизмични вълни от земетресения разкри, че има много несъответствия във вътрешното ядро, което накара някои учени да го опишат като „кашаст скрит свят“. Последващи проучвания предполагат това може да бъде причинено от вихри от течно желязо, уловени вътре в сърцевината или че ядрото съществува в „суперионно състояние“, където атоми от други елементи като въглерод и водород са непрекъснато се плиска през масивната решетка на ядрото от железни атоми.
Свързани: Ядрото на Земята расте „криво“ и учените не знаят защо
Новото проучване, публикувано на 2 октомври в списанието Науки за Земята, атмосферата и планетитепредоставя алтернативно обяснение за това, което се случва във вътрешното ядро.
Изследователите пресъздадоха интензивното налягане във вътрешното ядро в лабораторията и наблюдаваха как се държат железните атоми при тези условия. След това учените подадоха тези данни в програма за компютърно обучение, за да създадат симулирано виртуално ядро, което нарекоха „суперклетка“. Използвайки суперклетката, екипът успя да види как атомите на желязото се движат в тяхната предполагаемо твърда структура.
Резултатите предполагат, че атомите във вътрешното ядро могат да се „движат много повече, отколкото някога сме си представяли“, съавтор на изследването Джунг-Фу Лингеофизик от Тексаския университет в Остин, каза в a изявление.
Симулациите на суперклетки показват, че някои от тези атоми могат да се движат на групи, заемайки други позиции в решетката, без да компрометират цялостната й форма – нещо като как гостите на вечеря сменят местата си на маса, без да добавят или премахват столове, пишат изследователите в изявлението . Този тип движение е известно като „колективно движение“.
„Това повишено движение прави вътрешното ядро по-малко твърдо [and] по-слаби спрямо силите на срязване“, каза Лин. Това може да обясни защо вътрешното ядро е „изненадващо меко“, добави той.
Изследователите смятат, че новите открития могат да разкрият и нови прозрения за други мистерии на вътрешното ядро, като например как помага да се генерира магнитното поле на Земята.
„Сега знаем за основния механизъм, който ще ни помогне да разберем динамичните процеси и еволюцията на вътрешното ядро на Земята“, каза Лин.