Ученые смогли решить парадокс земного ядра

Командой ученых-физиков из Вашингтонского Института Карнеги во главе с бывшим сотрудником Института кристаллографии Российской Академии Наук Александром Гончаровым был поставлен эксперимент по изучению свойств твердого ядра Земли. Исследование помогло узнать более точный возраст образования данной структуры в центре нашей планеты и изучить его свойства.

Земное ядро состоит из двух слоев - жидкого внешнего и твердого, находящегося в самом центре планеты. В результате термоядерных реакций твердое ядро выделяет колоссальное количество энергии, которое заставляет жидкий слой двигаться. Это движение генерирует магнитное поле, окружающее нашу планету, оно спасает нас от смертоносного солнечного ветра и заставляет работать компасы.

Однако, несмотря на довольно тщательное изучение всех принципов работы магнитного поля, многое для ученых оставалось загадкой. Больше всего физиков возмущал так называемый «новый парадокс ядра», открытый в 2012 году. Тогда проводились палеомагнитные исследования, в результате которых были найдены «следы» работы магнитного поля более, чем 3,5 млрд лет назад, хотя ранее считалось, что твердое железное ядро, без которого генерирование поля невозможно, сформировалось гораздо позже, примерно 1,5 млрд лет назад.

Для того, чтобы объяснить данный парадокс, физиками было проведено исследование теплопроводности твердого слоя земного ядра. Оно почти целиком состоит из железа, однако его свойства под действием колоссального давления и высоких температур кардинально отличаются от привычного для нас железа на поверхности Земли. Исходя из этого факта, ученые провели эксперимент с железной заготовкой, помещенной между двумя алмазными «наковальнями». На образец передавалось сжимающее усилие, а благодаря высокой твердости алмазов создавалось сильнейшее давление (от 345 тыс. до 1,3 млн атмосфер). Необходимую температуру (более 2,5 тыс. градусов по Цельсию) обеспечивал лазер, проходящий через прозрачный алмаз.

Таким образом физиками были повторены условия, в которых находится ядро. Изучив свойства заготовки, подверженной таким испытаниям, было обнаружено, что железо в центре Земли обладает крайне низким показателем теплопроводности, а это значит, что свою работу магнитное поле начало еще с самого рождения нашей планеты.