Концентрация углерода влияет, например, на динамику мантии и плавление магмы. Его перераспределение между основными компонентами магмы, металлической и силикатной, позволяет определить, как работали процессы доставки и потери углерода после образования нашей планеты — чтобы узнать это, ученые составляют модели распределения этого вещества.
В новой работе исследователи составили модель распределения углерода между металлической и силикатной фазами при условиях формирования ядра. Для этого они смешали порошки оливина, железа, никеля и графита, а затем с помощью нагревания подвергли их давлению в 582 атмосферы при температуре около 5,2 тыс. градусов Кельвина.
Затем ученые проанализировали аналогичные эксперименты, проведенные при других температурах и давлении, и определили распределение углерода между фазами в зависимости от температуры, давления, степени полимеризации силиката и содержания серы и кислорода.
Моделирование показало, что в ядре Земли содержится от 78% до 89% всего углерода на Земле — меньше, чем считалось ранее.
Ранее ученые выдвинули гипотезу, что магнитное поле Земли могло появиться благодаря мантии, а не ядру планеты.