В недрах Земли обнаружено загадочное состояние материи

Выпуская крошечные снаряды из железоуглеродистого сплава из высокоскоростной пушки, ученые наконец продемонстрировали, что странное частично твердое, частично жидкое состояние, которое, как считалось, существует внутри ядра Земли, действительно возможно. Результаты нового исследования опубликованы в журнале National Science Review.

Это суперионное состояние материи прекрасно объясняет некоторые необычные явления в ядре, такие как замедление определенных волн, а также результаты измерений, свидетельствующие о том, что оно мягкое, как масло, а не твердое, как холодная сталь.

«Впервые мы экспериментально показали, что железоуглеродистый сплав в условиях внутреннего ядра демонстрирует удивительно низкую скорость сдвига», — говорит физик Юцзюнь Чжан из Сычуаньского университета в Китае. «В этом состоянии атомы углерода становятся очень подвижными, диффундируя через кристаллический каркас железа подобно детям, танцующим квадратные танцы, в то время как само железо остается твердым и упорядоченным. Эта так называемая «суперионная фаза» значительно снижает жесткость сплава».

Начиная с 1930-х годов, преобладающее представление о внутреннем строении Земли основывалось на модели жидкого, расплавленного внешнего ядра и внутреннего ядра, настолько сжатого давлением, что оно остается твердым, несмотря на интенсивное тепловое воздействие. Однако некоторые данные сейсмических исследований, полученные за десятилетия, указывают на то, что мы видим не полную картину.

Наше понимание внутренней структуры Земли основано на сейсмических наблюдениях. То, как акустические волны распространяются и отражаются от материалов с различными свойствами, позволило нам получить довольно подробное представление о внутренней архитектуре нашей планеты. Но низкая скорость сдвиговых волн, особенно в ядре, говорит о том, что если оно и твердое, то не в том виде, к которому мы привыкли.