Официальный сайт Университета Кумамомто из Японии разместил информацию о том, что японские ученые провели эксперимент по определению плотности жидкого железа во внешнем ядре Земли, сообщает «Красная весна».
Исследователи из Университета Кумамото, Токийского университета и других стран из Японии и Франции использовали установку синхротронного излучения SPring-8 и сделали точные измерения плотности жидкого железа в условиях, аналогичных условиям внешнего ядра Земли. Давление там составляет 1,36 млн атмосфер, а температура — 4000 °С.
Земля имеет твердое металлическое внутреннее ядро и жидкое металлическое внешнее ядро, они расположены примерно на 2900 км от поверхности, оба ядра находятся под воздействием высокого давления и температур. Основным компонентом внешнего ядра является железо, плотность которого намного ниже, чем у чистого железа. Принято считать, что оно содержит большое количество легких элементов, таких как водород и кислород.
Определив тип и количества легких элементов, ученые смогут лучше понять процесс происхождения Земли. Они смогут узнать какие материалы были в ее составе, и какая среда находилась в ядре, когда она отделилась от мантии. Более ранние измерения плотности жидкого железа давали понять, что Земля примерно на 10% выше плотности жидкого железа в условиях активной зоны. Но стоит учитывать, что эти эксперименты предполагали большую погрешность.
Нынешнее исследование делает эти измерения более точными благодаря использованию высокоинтенсивного рентгеновского луча на установке SPring-8 для измерения рентгеновской дифракции жидкого железа при сверхвысоких давлениях и высоких температурах. К тому же ученые применили новый аналитический метод для расчета плотности жидкости.
Сравнивая плотность внешнего ядра с измерениями в этом исследовании, ученые установили, что чистое железо примерно на 8% плотнее, чем плотность внешнего ядра Земли. Также, раньше рассматривался кислород, как основная примесь, но его наличие не может объяснить разницу в плотности. Ученые выдвинули гипотезу, что присутствуют другие легкие элементы. Для понимания химического состава ядра нашей планеты очень важны точные измерения плотности жидкого железа в экстремальных условиях.
Подпишись: