Условия ядра Земли воссоздали в установке для термоядерного синтеза
Внутреннее ядро оказалось не таким твердым, как принято считать.
Администратор
Лазеры стреляли по квадратной мишени размером 5,35 мм, состоящей из нескольких слоев различных материалов, при этом поверхность железа сделали рифленой. Специальными подсвечивающими пучками индуцировали жесткое рентгеновское излучение, чтобы получить изображение мишени и оценить рост неровностей в каждый момент времени; измеряя с помощью дополнительного оптического лазера VISAR скорость движения тыльной поверхности мишени, определяли достигнутое давление.
Полученные результаты прогнали через радиационно-гидродинамические и молекулярно-динамические симуляции — чтобы понять, что происходило в в железе на атомарном уровне.
Оказалось, под воздействием экстремального давления в железе происходит фазовый переход, то есть перестройка кристаллической решетки, что дополнительно измельчает его микроструктуру, дробя ее на мелкие зерна. Эти изменения влияют на его реологические свойства. Высокобарическая ε-фаза железа, полученная из исходного монокристалла α-железа с ориентацией [001], стабильно проявляет большую прочность, чем образцы с ориентацией [111] — в обычных условиях все с точностью до наоборот.
Твердое ядро оказалось мягчеИзмеренная вязкость облучаемого железа оказалась на 12–16 порядков меньше, чем должна быть в ядре, согласно геофизическим моделям. Но прямо переносить результаты экспериментов на ядро нельзя, потому что в лаборатории скорость деформации была стремительной, а в центре Земли эти условия постоянны.
«Понимание прочности материалов и ее зависимости от микроструктуры в условиях внутреннего ядра Земли важно, поскольку это может влиять на сейсмическую анизотропию — то есть на то, как сейсмические волны распространяются через внутреннее ядро, а это, в свою очередь, связано с динамикой ядра и историей магнитного поля нашей планеты», — резюмирует Ким.
В планах исследователей — изучение области смешения между внутренним и внешним ядром Земли.
В ядре Земли материя может находиться в загадочном состоянии — эксперимент
Спутники зафиксировали замедление ядра Земли под Тихим океаном
Подписывайтесь и читайте «Науку» в MAX
