Экспериментальное открытие может изменить представления о ядре Земли

Исследователям удалось впервые в эксперименте п...

freepik.com

Китайским исследователям удалось впервые в эксперименте подтвердить существование суперионной фазы вещества, которую теоретически связывают с условиями в самом центре Земли. Это состояние сочетает элементы твёрдого и жидкого тела: одна часть структуры остаётся кристаллической, тогда как другая ведёт себя как жидкость. До настоящего времени подобные модели обсуждались только в расчётах и компьютерных симуляциях.

В эксперименте использовали железо‑углеродный сплав, который рассматривают как аналог материала земного ядра. Чтобы приблизиться к параметрам глубинных областей планеты, учёные применили высокоскоростную пушку: разогнанные частицы сплава сталкивались с мишенью из фторида лития. В течение долей микросекунды при ударе возникали давления и температуры, сопоставимые с условиями в районе внутреннего ядра.

Анализ показал, что атомы железа в этих условиях сохраняют упорядоченную кристаллическую решётку, характерную для твёрдого вещества. В то же время атомы углерода получают возможность свободно перемещаться внутри этой решётки, напоминая жидкую фазу. Такое разделение ролей между компонентами сплава и позволило исследователям говорить о наблюдении суперионного состояния.

Авторы работы полагают, что полученные данные проливают свет на поведение вещества во внутреннем ядре Земли. Суперионная фаза может объяснять замедление сейсмических волн, проходящих через глубинные области, где они ведут себя так, будто распространяются в вязкой среде. Результаты, опубликованные в одном из ведущих научных журналов, по оценке самих исследователей, способны повлиять на современные модели строения и динамики земных недр и дополнить представления о механизмах, формирующих магнитное поле планеты.

Читайте также: