Ученые провели первое измерение распространения звука в условиях, соответствующих внутреннему ядру Земли.
Группа японских исследователей под руководством университета Тохоку воссоздала в лаборатории условия, соответствующие внутреннему строению Земли. В экспериментах ученым удалось измерить скорость звука в чистом железе при давлении 330 ГПа.
Современные исследования полагают, что ядро, расположенное на глубине около 3 тыс. км ниже поверхности Земли, состоит в основном из железа: внешнее ядро из жидкого металла окружает твердое внутреннее ядро. Однако все современные наблюдения получены исключительно на основе анализа распространения сейсмических волн, которые могут быть неточными, отмечают ученые.
Исследователи соединили метод ячеек с алмазными наковальнями и рассеяния рентгеновские лучи, чтобы воссоздать условия внутреннего ядра и определить его свойства. Конструкция ячейки предполагает наличие двух алмазов конической формы, передающих сжимающее усилие на рабочие площадки диаметром менее миллиметра. Из-за высокой твердости алмаза с помощью этого метода можно достичь давления в несколько миллионов атмосфер.
Соединив ячейки с рассеянными рентгеновскими лучами, ученые смогли наблюдать за движением атомов в материалах. Это единственный способ точного измерения скорости звука в металлах при статическом сжатии в ячейке с алмазной наковальней, отмечают они.
Исследование показало, что скорость звука для внутреннего ядра, определенная сейсмологическими исследованиями, на 4 ± 2 % медленнее по скорости сжатия и на 36 ± 17 % медленнее по скорости сдвига, чем у металлического железа.
Эти результаты говорят о том, что текущие представления о составе земного ядра некорректные. Исследователи полагают, что, помимо железа, ядро Земли может быть обогащено кремнием и серой.
Читать далее:
Создатель космического лифта: «Транзит в космос появится в течение 10 лет»
Посмотрите на результат «лобового столкновения» двух галактик: это очень редкое явление
Волки, зараженные токсоплазмозом, в 46 раз чаще становятся вожаками стаи