• РЕГИСТРАЦИЯ

Ученые, возможно, выяснили, почему ядро Земли остается твердым

7 2282

У ученых, кажется, появилось новое объяснение тому, почему земное ядро сохраняет твердое состояние, несмотря на то что его температура выше, чем температура поверхности Солнца. Оказывается, это может быть связано с атомной архитектурой кристаллизованного железного «шарика», расположенного в центре нашей планеты.

 

Исследователи предполагают, что для земного ядра может быть свойственно никогда невиданное доселе атомное состояние, которое позволяет ему выдерживать невероятные температуры и давление, характерные, согласно расчетам, для центра нашей планеты. Если ученые правы в этом вопросе, то это, возможно, поможет решить еще одну загадку, которая не давала покоя многие десятилетия.

Группа исследователей из шведского Королевского технологического института в Стокгольме использовали Triolith – один из самых производительных суперкомпьютеров страны – для симуляции атомного процесса, который бы мог происходить на глубине около 6400 километров под поверхностью земли. Как и в случае с любым другим металлом, атомные структуры железа способны изменяться под воздействием изменения температуры и давления. При комнатной температуре и при обычном давлении железо находится в так называемой фазе объёмно-центрированной кубической структуры (ОЦК) кристаллической решетки. Под высоким же давлением решетка переходит в гексагональную плотноупакованную фазу. Этими терминами описывается расположение атомов внутри кристаллической решетки металла, которые, в свою очередь, отвечают за прочность и другие его свойства, вроде того, останется ли металл в этом случае в твердом состоянии или нет.

Ранее считалось, что твердое, кристаллизованное состояние железа в земном ядре объясняется тем, что оно находится в гексагональной плотноупакованной фазе кристаллической решетки, так как условия для ОЦК здесь слишком нестабильны. Однако новое исследование может указывать на то, что среда в центре нашей планеты на самом деле закаляет и уплотняет состояние ОЦК, а не разрушает.

«В условиях земного ядра ОЦК решетка железа демонстрирует ранее невиданную картину диффузии атомов. ОЦК-фаза проходит под девизом «что меня не убивает, то делает сильнее». Нестабильность способна прервать ОЦК-фазу при низкой температуре, однако высокая температура, наоборот, повышает стабильность этой фазы», — говорит ведущий исследователь Анатолий Белоношко.

В качестве аналогии повышенной активности атомов в железе в центре Земли Белоношко приводит колоду тасующихся карт, где атомы (представленные картами) могут постоянно и очень быстро между собой перемешиваться под воздействием повышенной температуры и давления, но при этом колода остается единым целым. И показатели эти очень впечатляют: в 3,5 миллиона раз выше того давления, что мы испытываем на поверхности, и примерно на 6000 градусов Цельсия выше температура.

Данные, полученные с помощью суперкомпьютера Triolith, также показывают, что до 96 процентов (выше, чем показывали предыдущие расчеты) от массы внутреннего земного ядра, вероятнее всего, приходится именно на железо. Оставшаяся часть приходится на никель и другие легкие элементы.

Еще одна загадка, которая может быть решена благодаря последним исследованиям, заключается в том, почему сейсмические волны двигаются быстрее между полюсами, а не через экватор. Это явление часто называют анизотропией. Исследователи говорят, что особенности поведения ОЦК решетки в железе под воздействием экстремальных условий, свойственных для центра Земли, могут быть достаточны для крупномасштабного эффекта анизотропии, что, в свою очередь, создает для ученых еще одно поле для исследований в будущем.

Важно отметить, что это предположение выведено на базе конкретно взятых компьютерных симуляций внутренних динамических процессов Земли, и на базе других моделей результаты подсчетов могут отличаться. До тех пор, пока мы не придумаем, как опустить на такую глубину соответствующие научные инструменты, мы не сможем со стопроцентной уверенностью говорить о правильности расчетов. А учитывая ту температуру и давление, которые там могут иметь место, получение прямых доказательств активности ядра планеты, возможно, для нас будет и вовсе невозможным.

И все же, несмотря на сложности, важно продолжать подобные исследования, потому что как только мы сможем больше узнать о том, что же на самом деле происходит внутри нашей планеты, у нас будет больше шансов на то, чтобы узнать, что будет дальше.

источник

Я - гражданин Солнечной системы

    Это больно, но мы выдержим и это

    «Прочитал твой пост "Сила в правде (https://t.me/L0HMATIY/24547)". Правильно всё написал. И видео отличное, сильное.Не в противопоставление, а в дополнение:Мы тоже те, кто не уехал. По ...

    Кузькина мать выходит на мировую арену

    У журналистов есть противная привычка привязываться к разного рода датам. В конце года они обычно просят подвести итоги и дать прогноз на следующий год. Это при том, что итоги уже и так...

    Ваш комментарий сохранен и будет опубликован сразу после вашей авторизации.

    0 новых комментариев

      TotSamiySunny 29 октября 13:46

      Что такое планета-изгой?

      В космосе существуют планеты, которые не вращаются вокруг звезды. Их называют планетами-изгоями. Когда-то они были обычными планетами, такими как Земля или Сатурн, но по разным причинам были выброшены за пределы своей звездной системы. Сами по себе они образовываться не могут. Им обязательно нужна звезда в начале своего существования. Наиболее распространенн...
      770
      TotSamiySunny 17 сентября 10:55

      Черные дыры как «убийцы» галактик

      С помощью космического телескопа Джеймса Уэбба международная группа ученых под руководством Кембриджского университета подтвердила, что сверхмассивные черные дыры могут лишать галактики-хозяева газа, необходимого для формирования новых звезд. Это явление, о котором давно выдвигались гипотезы, удалось четко наблюдать благодаря необычным возможностям «Уэбба&ra...
      376
      TotSamiySunny 6 сентября 17:12

      Самая загадочная планета: Космический аппарат передал уникальные снимки Меркурия

      Зонд BepiColombo прислал отличные снимки Меркурия Пока американские компании терпят в космосе одну неудачу за другой, аппарат BepiColombo, запущенный европейцами и японцами, прицеливается в Меркурию, самой загадочной планете Солнечной системы. Недавно ученые установили, что недра Меркурия, возможно, состоят сплошь из алмазов – но не только это манит челов...
      1320
      TotSamiySunny 28 июня 20:05

      Раскрыта 40-летняя загадка рентгеновского сияния Юпитера

      Группа исследователей из University College London и Китайской академии наук отыскала источник ярких рентгеновских лучей, вспышки которых наблюдаются на Юпитере каждые несколько минут. Тем самым они разгадали тайну этого явления, причины которого оставались неизвестными последние 40 лет. Рентгеновское излучение является компонентом полярного сияния планеты, кото...
      1046
      TotSamiySunny 22 июня 11:02

      Таинственная дыра на Марсе

      «Таинственная дыра на Марсе может стать джекпотом научных открытий, от внеземной жизни до места, где могли бы жить астронавты»: Ученые нашли, где искать жизнь на Марсе - теперь робот должен будет спуститься туда по веревке. «На случай, если вы не слышали, на Марсе есть дыра — на самом деле, их несколько. Ученые считают, что они получили...
      727
      TotSamiySunny 8 мая 16:42

      7 причин, по которым Земля может погибнуть

      Но всё хорошее когда-нибудь кончается. Однажды Земля станет непригодной для поддержания той жизни, которую мы знаем. Может быть, этого не случится еще миллионы лет. Но астрофизика нам подсказывает, что катастрофа может произойти в любой момент. Да и вообще когда то людям придется столкнуться именно с этими причинами вплотную Учёные нашли немало причин, по котор...
      860
      TotSamiySunny 5 мая 12:56

      Почему учёные призывают остановить освоение Луны

      Луна уже долгое время является не только объектом исследований, но и довольно активно осваивается. При этом сложилась несколько нестандартная ситуация. Те площадки, которые, по словам учёных, идеально подходят для научных исследований, оказались под угрозой уничтожения из-за добычи полезных ископаемых, работы спутников и строительства баз. Сегодня научный мир очен...
      1763
      TotSamiySunny 20 декабря 2023 г. 17:40

      Елка в космосе

      В преддверии зимних праздников, NASA опубликовало новое изображение. Оно демонстрирует космический объект, очень напоминающий новогоднюю елку. На снимке запечатлено звездное скопление NGC 2264. Оно расположено на расстоянии 2500 световых лет от Земли и состоит из молодых светил, чьи массы составляют от одной десятой до семи масса нашего Солнца. &nb...
      484
      TotSamiySunny 1 апреля 2023 г. 19:20

      Остановить старение и продлить жизнь до 125 лет — новая реальность благодаря генной инженерии

      Современная наука и технологии дают нам все больше возможностей для улучшения качества жизни. Одним из самых амбициозных направлений является исследование процесса старения и возможности его остановки. Недавно Международный институт биотехнологических исследований совместно с Фондом международных исследований по продлению здоровой жизни, а также Лабораторией генной ин...
      957
      TotSamiySunny 24 марта 2023 г. 18:30

      Новый искусственный интеллект от Google напичкан политическими предрассудками

      Позавчера компания Google выпустила своего чат-бота Bard для пользователей в США и Великобритании в рамках «эксперимента», чтобы не отставать от конкурентов: ChatGPT от Open AI и Bing Chat от Microsoft. «Мы чувствуем, что достигли предела возможного на этапе тестирования этого эксперимента, – сказал Джек Кравчик из Google, – и тепе...
      777
      TotSamiySunny 7 марта 2023 г. 18:27

      Премьер-министр Румынии назначил своим советником искусственный интеллект Ion

      Искусственный интеллект под названием «Ion» официально взят на работу в качестве одного из советников румынского премьер-министра. Об этом сообщил сам Николаэ Чукэ, который в данный момент занимает этот пост. В Бухаресте создали интересный прецедент – впервые в истории ИИ будет работать на государственной службе. Сообщается, что задачей Ion ст...
      562
      TotSamiySunny 3 марта 2023 г. 19:45

      Ученые предлагают делать биокомпьютеры из искусственно выращенных мозгов

      Под искусственными мозгами следует понимать органоид, то есть трехмерное скопление мозговых клеток, полученных из модифицированных стволовых клеток. Органоид не является полной копией органа, однако может быть на него похож. Ранее мы рассказывали о том, что человеческий органоид пересадили крысе, после чего он приживался и начал функционировать как часть мозга. Э...
      635
      TotSamiySunny 18 февраля 2023 г. 18:53

      Кто открыл гравитацию — Исаак Ньютон или Леонардо да Винчи?

      Согласно популярной легенде, первым человеком, узнавшим о существовании силы гравитации, был Исаак Ньютон — английский физик, математик, механик и астроном. Озарение пришло случайно, когда великий ученый сидел под деревом и на его голову упало яблоко. После этого происшествия, Ньютон сформулировал закон всемирного тяготения, которая гласит, что все тела во Вселе...
      843
      TotSamiySunny 14 февраля 2023 г. 19:06

      Учёные обнаружили новую форму углерода

      Наиболее известными формами углерода являются графит и алмаз, однако существуют и другие уникальные наноразмерные аллотропы углерода, такие как графен и фуллерены. Это гибридизированные углеродные структуры с нулевой (плоской) или положительной (сферической) кривизной. Новая форма углерода получается путём нагревания фуллеренов с ...
      1264
      TotSamiySunny 16 января 2023 г. 18:18

      Удивительные научные открытия 2022 года, о которых вы могли не знать

      Краткий обзор важных достижений науки в 2022 году, которые вы могли пропустить. Бамия чистит воду Частицы микропластика находят в морях и океанах по всему миру, в том числе во льдах Антарктики и даже в человеческой крови. Ученые предполагают, что такие частицы поглощают загрязняющие вещества из окружающей среды, а затем передают их нам. Чтобы удалить пл...
      1629
      TotSamiySunny 11 декабря 2022 г. 20:02

      «Закрученный свет» может ускорить работу компьютеров в миллион раз

      Исследователи разработали логические вентили на основе света, которые работают в миллион раз быстрее традиционных технологий. Ученые из университета Аалто разработали оптические логические вентили на основе света. Хиральные элементы, созданные учеными, работают почти в миллион раз быстрее традиционных компьютеров, обеспечивая сверхскоростную обработку...
      1413
      TotSamiySunny 25 ноября 2022 г. 18:04

      Как идеи мультивселенной, темной энергии и Большого взрыва поменяли мир за 100 лет

      Астрофизики РУДН собрали важнейшие открытия современной космологии с 1917 года по наше время. «Хайтек» рассказывает главное. Космология, наука о свойствах и эволюции Вселенной, зародилась еще в древности. За последние сто лет эта область науки стала одной из самых динамично развивающихся, хотя и одной из самых сложных. Один из по...
      976
      TotSamiySunny 18 октября 2022 г. 18:30

      Самые удивительные гипотезы из области биологии

      Фантастических идей в науке чаще всего ждут от физиков, ведь они изучают происходящее в самых больших и самых маленьких масштабах реальности. И действительно, немало неожиданных гипотез выдвигается, например, в космологии и квантовой механике. Но и в биологическом, человеческом масштабе есть достаточно дерзких версий и предположений. Вот лишь некоторые из них...
      1463
      TotSamiySunny 25 сентября 2022 г. 18:18

      Кем был человек, который заснул при царе, а проснулся уже после революции: история Ивана Качалкина

      О летаргическом сне люди знают не слишком много. Некоторые боятся, что такая ситуация случится с ними, кто-то просто смеется над этим, но не все знают, что жил в России человек, которого эта проблема коснулась напрямую. Читайте в материале, какая удивительная история произошла с Иваном Качалкиным, который умудрился проспать революции и стал знаменитым на всю стран...
      1154
      TotSamiySunny 29 августа 2022 г. 18:48

      Какие растения можно вырастить в марсианском грунте?

      Человечество уже давно мечтает о покорении Марса. Но, просто построить летающий аппарат, который сможет доставить людей к красной планете, для этого мало. Необходимо еще создать условия, пригодные для проживания. Поэтому ученые давно занимаются исследованиями, касающимися выращивания продуктов на Марсе. Задача не из простых, ведь здесь нет плодородных почв, ...
      821
      Служба поддержи

      Яндекс.Метрика