В центре Земли горячее, чем мы думали

Температура близ центра Земли, по новым данным, равна 6 000°C — на тысячу градусов больше, чем показал аналогичный эксперимент, проведённый 20 лет назад.

Тем самым подтверждается правота геофизических моделей, которые говорят о том, что перепад температур между твёрдым ядром и мантией над ним должен составлять по меньшей мере 1 500°C, иначе невозможно объяснить существование геомагнитного поля.

Кстати, заодно удалось установить, почему ошиблись авторы предыдущего исследования.

Ядро Земли состоит в основном из шара жидкого железа с температурой 4 000°C и «плотностью» более 1,3 млн атмосфер. В этих условиях оно настолько жидкое, что его можно сравнить с водой в океанах. Лишь в самом центре планеты, где давление и температура ещё выше, железо переходит в твёрдую фазу. Анализ вызванных землетрясениями сейсмических волн, проходящих сквозь Землю, позволяет судить о толщине обоих ядер и даже о том, как с глубиной возрастает давление. Но эти волны ничего не говорят о температуре, которая оказывает большое влияние на движение материала внутри жидкого ядра и твёрдой мантии над ним. Более того, именно перепад температур между мантией и ядром считается главным фактором крупномасштабных термических перемещений, которые вместе с вращением Земли создают нечто вроде динамо-машины, порождающей магнитное поле планеты. Распределение температур внутри Земли лежит также в основе геофизических моделей, объясняющих возникновение и активную деятельность вулканов в таких местах, как Гавайи или Реюньон.

Выяснить температуру в центре Земли можно путём экспериментов с плавкой железа под разным давлением: алмазный пресс позволяет сжимать крошечные образцы до нескольких миллионов атмосфер, тогда как лазерный луч нагревает их до 4–5 тыс. градусов. Конечно, описать это в двух строках намного проще, чем осуществить в лаборатории: предстоит позаботиться о теплоизоляции образца, о том, чтобы он не реагировал со своим окружением и пр. К тому же разогреть железо до температуры центра Земли можно лишь на несколько секунд, а за это время не так-то просто понять, начало оно плавиться или нет.

Сотрудники Комиссариата ядерной энергетики Франции и европейского ускорительного комплекса ESRF в Гренобле (тоже Франция) разработали новую технологию, основанную на порождённом синхротроном интенсивном рентгеновском излучении: всего за секунду его дифракция позволяет определить, твёрд образец, жидок или частично расплавлен. В течение этой секунды можно удержать температуру и давление на постоянном уровне, а также предотвратить протекание химических реакций.

Исследователи довели температуру плавления железа до 4 800°C, а давление — до 2,2 млн атмосфер. Затем данные экстраполировали, чтобы выяснить температуру при давлении 3,3 млн атмосфер, характерном для границы между жидким и твёрдым ядром, и выяснили, что она должна составлять 6 000 ± 500°C. Значение может оказаться несколько иным, если железо испытывает неизвестный фазовый переход между измеренным и экстраполированным показателями.

Так почему же Райнхард Бёлер из Химического института Общества им. Макса Планка (ФРГ) и его коллеги в 1993 году сообщили о другой температуре — примерно на тысячу градусов ниже? Дело в том, что начиная с 2 400°C на поверхности образца начинается рекристаллизация, что приводит к динамическим изменениям кристаллической структуры твёрдого железа. Двадцать лет назад учёные определяли, расплавилось железо или нет, оптическим методом, и вполне возможно, что рекристаллизация была интерпретирована как плавление.

А так это выглядит в лаборатории ESRF. В глубине кадра скрывается соавтор исследования Гийом Морар.

 Источник: science.compulenta.ru

Комментарии отражают мнения их авторов, и не обязательно точку зрения интернет - портала esoreiter.ru. Просим посетителей портала воздержаться от оскорблений, ругани и вульгарных выражений.

Интернет - портал esoreiter.ru оставляет за собой право удалять комментарии без предварительного уведомления и/или предыдущих объяснений.

САМЫЕ ЧИТАЕМЫЕ НОВОСТИ В ДАННОМ РАЗДЕЛЕ

Российские спелеологи установили новый рекорд: они спустились вглубь Земли на 2212 метров
Российские спелеологи установили новый рекорд: они спустились вглубь Земли на 2212 метров
Глубочайшая в мире пещера имени советского исследователя Александра Веревкина, которая находится в Абхазии на плато Арабика Гагрского горного хребта Западного Кавказа, позволила российским спелеологам установить новый рекорд по спуску вглубь Земли.
Мотоцикл как произведение искусства
ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ




РЕКОМЕНДУЕМ

САМОЕ ЧИТАЕМОЕ

НОВОСТИ СМИ

ФОТО ДНЯ

Если эти цивилизации не пересекались, то кто их научил так строить?

ГОРОСКОП НА СЕГОДНЯ

21.03 - 20.04
24.09 - 23.10
21.04 - 20.05
24.10 - 22.11
21.05 - 21.06
23.11 - 21.12
22.06 - 22.07
22.12 - 20.01
23.07 - 23.08
21.01 - 20.02
24.08 - 23.09
21.02 - 20.03
2003-2018 "Факты о невероятном" / "Эзорейтер"

Материалы данного сайта предназначены для лиц 16 лет и старше (16+)

Авторские права на материалы, размещенные на сайте, принадлежат авторам статей. Все права защищены и охраняются законом РФ. При использовании материалов с сайта ссылка на наш сайт обязательна. Если вы считаете, что публикация того или иного материала на нашем сайте нарушает законные права правообладателя, свяжитесь с нами.

Рейтинг@Mail.ru