Новое исследование ученых позволяет объяснить почему ядро Земли генерирует магнитное поле

Симоне Анцеллини из Комиссариата атомной энергетики Франции в Гренобле и его коллеги смогли вычислить температуру твердой части ядра Земли, проследив за тем, как себя ведет железо при сверхвысоком давлении.


Твердое железное ядро Земли оказалось разогрето до температуры в 6 тысяч градусов Цельсия, на тысячу градусов больше предыдущих оценок; это позволяет объяснить существование магнитного поля у нашей планеты, что было затруднительно ранее, заявляют геологи в статье, опубликованной в журнале Science.

Литосфера Земли состоит из трех слоев — земной коры, мантии и ядра. Изучение ядра и слоев мантии напрямую невозможно на практике из-за большой глубины, на которой залегают их породы. Поэтому ученые исследуют свойства недр Земли, наблюдая за лабораторными экспериментами при сверхвысоком давлении и температуре.

Симоне Анцеллини (Simone Anzellini) из Комиссариата атомной энергетики Франции в Гренобле и его коллеги смогли вычислить температуру твердой части ядра Земли, проследив за тем, как себя ведет железо при сверхвысоком давлении.
Для этого ученые разработали оригинальную методику, которая позволяет "просветить" сплав внутри камеры высокого давления при помощи синхротронного рентгеновского излучения.

Как объясняют ученые, их методика позволяет узнать агрегатное состояние сплава — стал ли он жидким или же остается твердым телом. Подобные сведения необходимы для изучения поведения материи ядра, так как температура плавления и другие свойства железа кардинально меняются при сверхвысоком давлении. Группа Анцеллини воспользовалась своей методикой для измерения свойств кусочка железа, который был сжат на 2,2 миллиона атмосфер внутри алмазной наковальни и нагрет до 4,5 тысячи градусов Цельсия при помощи лазерного луча.

Ученые использовали эти данные для вычисления температуры в твердой части ядра, давление в которой достигает 3,3 миллиона атмосфер. К их удивлению, температура внутри его доходила до 6-6,5 тысячи градусов, что на тысячу больше предыдущих оценок. По словам геологов, новая оценка температуры хорошо согласуется с другими данными об устройстве планеты и позволяет объяснить то, почему ядро Земли генерирует магнитное поле.