Miezul interior al Pământului poate fi umplut cu o substanță ciudată care nu este nici solidă, nici lichidă, potrivit unui nou studiu.
Timp de mai bine de jumătate de secol, oamenii de știință au crezut asta ale Pământului Cele mai adânci adâncituri constau dintr-un miez exterior topit care înconjoară o minge de solid comprimată dens fier aliaj. Dar o nouă cercetare, publicată pe 9 februarie în jurnal Naturăoferă o perspectivă rară asupra structurii interioare a planetei – și este mult mai ciudat decât se credea anterior.
Noile simulări pe computer sugerează că nucleul interior fierbinte și puternic presurizat al Pământului ar putea exista într-o „stare superionică” – un amestec învolburat de hidrogen, oxigen și Cărbune molecule, care zvâcnesc continuu printr-o rețea de fier asemănătoare unei rețele.
Legate de: 50 de fapte interesante despre Pământ
„Găsim că hidrogenul, oxigenul și carbonul din fierul hexagonal strâns se transformă într-o stare superionică în condițiile miezului interior, prezentând coeficienți de difuzie înalți ca un lichid”, au scris cercetătorii în lucrarea lor. „Acest lucru sugerează că miezul interior poate fi într-o stare superionică mai degrabă decât într-o stare solidă normală”.
Miezul planetei este supus presiunilor de zdrobire a oaselor și arsuri temperaturile la fel de fierbinte ca suprafața soarelui, iar conținutul său a fost mult timp un subiect de speculație în rândul oamenilor de știință și al autorilor de science fiction deopotrivă. Începând cu anii 1950, progresele în studiul cutremurundele seismice generate – care călătoresc prin nucleu – le-au permis cercetătorilor să facă ipoteze mai rafinate cu privire la ceea ce se află în inima planetei, dar și astăzi imaginea este departe de a fi clară.
LA studii 2021 a modului în care un tip de undă seismică numită undă de forfecare (sau „s”) s-a deplasat prin interiorul planetei noastre a dezvăluit că nucleul interior al Pământului nu este fier solid, așa cum s-a crezut cândva, ci este compus din diferite stări de „mucioasă” material, Live Science a raportat anteriorconstând dintr-un aliaj de fier din atomi de fier și elemente mai ușoare, precum oxigenul sau carbonul.
Dar oamenii de știință nu erau siguri în ce constă această ciupercă. Accesarea miezului cu ajutorul sondei este imposibilă, așa că pentru noul studiu, cercetătorii au apelat în schimb la o simulare – compilarea datelor seismice și introducerea acestora într-un program de calculator avansat conceput pentru a recrea efectele presiunilor și temperaturilor extreme ale miezului asupra unui sortiment de probabilități. elemente de bază: precum fier, hidrogen, oxigen și carbon. Într-un solid obișnuit, atomii se aranjează în grile care se repetă, dar simulările de bază sugerează în schimb că în miezul Pământului, atomii ar fi transformați într-un aliaj superionic – un cadru de atomi de fier în jurul căruia celelalte elemente, conduse de curenți puternici de convecție, sunt capabil să înoate liber.
„Este destul de anormal”, a declarat primul autor al studiului Yu He, geofizician la Academia Chineză de Științe, într-un comunicat. „Solidificarea fierului la limita nucleului interior nu schimbă mobilitatea acestor elemente uşoare, iar convecţia elementelor uşoare este continuă în nucleul interior.”
Dacă simularea se aliniază cu realitatea, curbarea constantă a materialelor superionice moale ar putea ajuta la explicarea de ce structura nucleului interior pare să se schimbe atât de mult în timp și chiar modul în care sunt generați curenții puternici de convecție responsabili de crearea câmpului magnetic al Pământului. Dar mai întâi, modelul va trebui să fie dovedit.
„Va trebui să așteptăm până când cadrul experimental devine matur pentru a reproduce condițiile de bază interioare și pentru a analiza modelele propuse. Apoi vom vedea care dintre modele sunt fizice”, Hrvoje Tkalčić, șeful departamentului de seismologie și geofizică matematică la Australian National. Universitatea din Canberra, care nu a fost implicată în studiu, a declarat Live Science într-un e-mail. „Între timp, seismologia globală face progrese, mai multe sonde seismologice devenind rapid disponibile și sperăm să constrângem unii dintre parametrii cheie care determină modelele geofizice ale nucleului interior în următorul deceniu”.
Publicat inițial pe Live Science.