НАУКА

Ядро Землі створили в лабораторії за допомогою алмазів і рентгена

Поширити:

Група японських дослідників під керівництвом університету Тохоку відтворила в лабораторії умови, відповідні внутрішній будові Землі. В експериментах вченим вдалося виміряти швидкість звуку в чистому залізі при тиску 330 ГПа.

Сучасні дослідження вважають, що ядро, розташоване на глибині близько 3 тис. км нижче поверхні Землі, складається в основному з заліза: зовнішнє ядро з рідкого металу оточує тверде внутрішнє ядро. Однак всі сучасні спостереження отримані виключно на основі аналізу поширення сейсмічних хвиль, які можуть бути неточними, відзначають вчені.

Дослідники поєднали метод осередків з алмазними ковадлами і розсіювання рентгенівських променів, щоб відтворити умови внутрішнього ядра і визначити його властивості. Конструкція осередку передбачає наявність двох алмазів конічної форми, що передають зусилля, які стискає на робочі майданчики діаметром менше міліметра. Через високу твердість алмазу за допомогою цього методу можна досягти тиску в кілька мільйонів атмосфер.

Читайте також:  У ранній Сонячній системі міг існувати величезний «пролом»
Ядро Землі створили в лабораторії за допомогою алмазів і рентгена
Клітина алмазного ковадла, що використовується в цьому експерименті. (A) симетричне алмазне ковадло, (B) схематична діаграма алмазного ковадла. (C) зображення вершини алмазного ковадла (ступінчаста фаски), призначеної для вимірювання IXS при надвисокому тиску, (D) поперечний переріз алмазного ковадла. Зображення: Daijo Ikuta et al., Nature Communications.

З’єднавши клітини з розсіяними рентгенівськими променями, вчені змогли спостерігати за рухом атомів у матеріалах. Це єдиний спосіб точного вимірювання швидкості звуку в металах при статичному стисненні в алмазному ковадлі, зазначають вони.

Дослідження показало, що швидкість звуку для внутрішнього ядра, визначена сейсмологічними дослідженнями, на 4 ± 2% повільніше за швидкістю стиснення і на 36 ± 17% повільніше за швидкістю зсуву, ніж у металевого заліза. Ці результати говорять про те, що поточні уявлення про склад земного ядра некоректні. Дослідники вважають, що, крім заліза, ядро Землі може бути збагачене кремнієм і сіркою.

Джерело

+1
0
+1
0
+1
0
+1
0
+1
0
+1
0
Читайте також:  У NASA вважають, що США не встигнуть побудувати космічну станцію на заміну МКС