Научные открытия: ученые объяснили кристаллизацию диоксида кремния в ядре Земли

Научные открытия ученых опубликовали в журнале Nature. В статье исследователи раскрыли все детали своих тестов и интересные факты о них.

Международной группе ученых удалось выяснить роль соединений кремния и кислорода во время эволюции ядра Земли. По итогам исследования ученые назвали ряд интересных фактов. Ученые отмечают, что кристаллическая фаза соединения этих двух неметаллов оказалась очень важной для удержания высокой температуры, передает Joinfo.com со ссылкой на «Индикатор».

Земное ядро состоит преимущественно из расплавленных металлов, но значение его плотности, которое на 10% ниже, чем у чистого железа, говорит о существенной примеси более легких элементов. Моделирование условий в ядре при высоких давлениях и температурах предсказывают наличие как кремния, так и кислорода в качестве примесей. «Мы думаем, что в ядре одновременно присутствуют многие сплавы, однако мы не знаем точных пропорций каждого элемента», — говорит первый автор статьи Ки Хироси из Токийского технологического института.

Согласно информации, которую подготовил для ДжоИнфоМедиа журналист Георгий Полтавчук, в предыдущих работах только двухэлементные системы (такие как Fe–Si и Fe–O) изучались под высоким давлением. В новой работе ученые решили выяснить поведение трехэлементной системы Fe–Si–O в алмазной наковальне при лазерном нагреве. Геофизики удивились, когда обнаружили после изучения образца под электронным микроскопом, что часть кремния и кислорода образовала кристаллы диоксида кремния — такого же по составу вещества, что и кварц. «Этот результат оказался важным для понимания тепловой эволюции ядра, — говорит соавтор Джон Хернлунд. — Мы были взволнованы, потому что наши вычисления предсказывали, что кристаллизация диоксида кремния может быть огромным источником энергии и таким образом питать геомагнитное поле».

Кристаллизация диоксида кремния приведет к выделению энергии, так как он менее плотный, по сравнению с металлами, и будет всплывать на поверхность ядра, таким образом стимулируя конвекцию, которая из-за трения вызывает разогрев. Также этот процесс приводит к изменению состава ядра, так как кремний и кислород будут покидать внутренние области. Когда один из этих элементов закончится, то процесс кристаллизации остановится и ядро станет остывать быстрее.  


Ищите больше по теме: