Экспериментальное открытие ученых грозит изменить все представления о ядре Земли
Фото: freepik
Китайские исследователи впервые провели эксперимент, который подтвердил существование суперионного состояния вещества, характерного, как предполагается, для центральных слоёв Земли. Суперионная фаза — это уникальное состояние, сочетающее свойства твёрдого и жидкого веществ. До сих пор её существование обсуждалось лишь в теории, но недавние исследования позволили зафиксировать это состояние в лаборатории.
Эксперимент проводился с использованием железо-углеродного сплава, близкого по составу к материалу земного ядра. Для создания условий, аналогичных тем, что существуют на значительной глубине внутри планеты, учёные применили высокоскоростную пушку. Она разгоняла частицы сплава до высоких скоростей, которые затем сталкивались с мишенью из фторида лития. Это вызывало давление и температуру, сопоставимые с условиями в центре Земли.
Измерения показали, что атомы железа сохраняли упорядоченную кристаллическую структуру, характерную для твёрдого тела. В то же время атомы углерода свободно перемещались внутри этой кристаллической решётки, что типично для жидкого состояния. Это уникальное сочетание свойств свидетельствует о наличии суперионной фазы.
По мнению учёных, данное открытие помогает лучше понять процессы, происходящие во внутреннем ядре Земли. В частности, оно объясняет замедление сейсмических волн в этих глубинах, которое ранее интерпретировалось как прохождение через вязкую среду. Опубликованные в научном журнале результаты исследования могут существенно изменить существующие представления о структуре и динамике земных недр и внести значительный вклад в изучение механизмов формирования магнитного поля планеты.
