Температура между внутренним твердым и внешним жидким ядром земного ядра оказалась равна температуре на поверхности Солнца, то есть составляет около 6000 градусов Цельсия. Исследование провели ученые из Французского национального исследовательского центра CEA, Национального центра научных исследований CNRS и европейского синхротрона ESRF.

Они провели лабораторный эксперимент высокой точности, в ходе которого определили температуру плавления железа, из которого частично состоит твердое внутреннее земное ядро. Используя эти данные, исследователи подсчитали температуру на границе. Результаты исследования геофизиков были опубликованы в журнале Science.

Такая разница имеет значение для геофизики, поскольку объясняет механизм генерации магнитного поля Земли. Ядро состоит из двух частей: внутренней твердой и внешней жидкой. Последняя, в свою очередь, граничит с твердой, но зыбкой мантией. Разница температур внутреннего твердого ядра и мантии должна составлять около 1500 градусов Цельсия, чтобы спровоцировать так называемое тепловое движение - причину формирования магнитного поля планеты.

Предыдущие исследования показывали, что разница температур недостаточная, и это являлось настоящим парадоксом в науке. Согласно данным на 1990 год, температура ядра должна составлять 5000 градусов Цельсия.

На синхротроне использовались рентгеновские лучи, при помощи которых замеры можно сделать очень быстро. Время в данном случае играет большую роль для ученых, так как прессованные образцы железа в лаборатории обычно "живут" всего несколько секунд. Из-за этого ранее очень трудно было определить, начал ли плавиться металл или все еще пребывает в твердом состоянии.

Изучение при помощи синхротронного излучения позволяет очень точно определить, при какой температуре происходит перестраивание (плавление) кристаллической решетки железа. В синхротроне исследователи направляли рентгеновские лучи на нагретые до 3000-5000 градусов образцы железа, сжатые между двумя алмазами (таким образом, создавалось давление в два миллиона атмосфер, как в недрах Земли) и наблюдали за изменением направления движения "просвечивающих" их лучей.

В момент, когда металл плавится, меняется и структура его кристаллической решетки, вследствие чего изменяется и фиксируемая приборами дифракционная картина (дифракция). Так как температура и давление также регистрируются приборами, ученым удалось очень точно определить температуру плавления образцов.

Оказалось, что железо в твердом земном ядре плавится при температуре 4800 градусов Цельсия и давлении, в 2,2 раза превышающем давление на поверхности Земли. Таким образом, ученые заключили, что температура на границе внутреннего и внешнего ядра должна составлять 6000 градусов Цельсия, а давление - около 3,3 миллиона атмосфер. По словам соавтора исследования Агнес Деваль, теперь все сходится.Источник: Вести