Внутреннее ядро Земли может быть богато кислородом
Ранее считалось, что кислорода, скорее всего, нет в составе железного внутреннего ядра Земли. Однако в новом эксперименте ученые смогли смоделировать экстремальные условия этой среды и получить богатый железом сплав Fe-O, который может существовать при температуре более 2700 градусов Цельсия и давлении в 300 гигапаскалей.
Кислород, необходимый для жизни большинства существ, — один из самых распространенных химических элементов на Земле. Однако до сих пор оставалось загадкой, присутствует ли он во внутреннем ядре нашей планеты, состоящем практически полностью из железа. Если да, то в какой форме кислород существует в условиях экстремально высоких температуры и давления?
Теперь ученые из Центра передовых исследований науки и технологий в области высоких давлений (Китай) и Колумбийского университета (Колумбия) показали, что богатые железом сплавы Fe-O остаются стабильными при давлении практически в 300 гигапаскалей (примерно три миллиона атмосфер) и температуре более 2700 градусов Цельсия. Результаты исследования, опубликованные в журнале The Innovation, доказывают, что кислород может существовать в твердом внутреннем ядре нашей планеты.
Внутреннее ядро Земли остается одним из самых загадочных мест на планете. Давление в нем может достигать 360 гигапаскалей, а температура — 5400 градусов Цельсия, практически как на поверхности Солнца. Так как ядро находится далеко за пределами досягаемости человека, ученые могут сделать выводы о его плотности и химическом составе только по косвенным сейсмическим сигналам.
Считается, что легкие элементы могут находиться в ядре, но вопрос об их типе и концентрациях до сих пор остается спорным. Космохимические и геохимические данные свидетельствуют о том, что ядро должно содержать серу, кремний, углерод и водород. Эксперименты и расчеты также подтвердили, что эти элементы смешиваются с чистым железом с образованием различных сплавов.
Однако наличие кислорода в ядре обычно исключают. В основном это связано с тем, что богатые железом сплавы Fe-O никогда не обнаруживали на поверхности или в мантийной среде. Хотя ученые пытались синтезировать соединения оксида железа с составом, богатым железом, такие вещества еще не находили.
Чтобы приблизиться в эксперименте к температуре и давлению ядра Земли, авторы новой работы поместили железо и оксид железа на кончики двух алмазных наковален и нагрели их высокоэнергетическим лазерным лучом. Оказалось, химическая реакция между этими веществами происходит при давлении выше 220-260 гигапаскалей температуре в 2700 градусов Цельсия.
Теоретический поиск кристаллической структуры полученного богатого железом сплава Fe-O показал, что он может стабильно существовать в условиях земного ядра. При этом новые сплавы Fe-O образуют гексагональную плотноупакованную структуру, в которой кислородные слои расположены между слоями железа и стабилизируют структуру. Такой механизм создает множество плотноупакованных слоев. Дальнейшие расчеты продемонстрировали, что богатые железом сплавы Fe-O — металлические, в отличие от обычных оксидов железа при низких давлениях.
Telegram 
Дзен 
VK Планетологи обнаружили на поверхностях Титана и Плутона схожую полосу поглощения, которая не совпадает со спектрами известных льдов или органических соединений. Этот загадочный «провал» может указывать на то, что на двух очень разных ледяных мирах Солнечной системы существует общий, пока неизвестный науке класс химических веществ, поглощающий свет, который формируется под действием экстремального холода и космической радиации.
Исследователи из МИЭМ ВШЭ и ИПКОН РАН разработали новую математическую модель мониторинга, которая позволяет фиксировать источник опасных подземных вибраций в реальном времени. Технология поможет снизить риск повреждения зданий, дорог и другой инфраструктуры рядом с карьерами и шахтами.
На севере Австралии живет паук с весьма необычными охотничьими повадками. Он возводит «конструкцию», которая работает как древнее метательное оружие. Добыча взлетает над землей, а потом запутывается в паучьей сети. Такая тактика охоты, по-видимому, применяется лишь по отношению к конкретному виду муравьев.
Паразитические организмы иногда не учитывают, что сами могут оказаться целью паразита более высокого уровня. Сосредотачивая все свои силы на инфицировании и размножении, они остаются беззащитными перед агрессивным специализированным нахлебником.
Интригующие испытания высотного ракетного двигателя Raptor Vacuum для корабля Starship, верхней ступени сверхракеты Илона Маска, парадоксальны. Его работа на уровне моря уже сама по себе загадка. Ведь, по классическим представлениям, высотные двигатели на уровне моря корректно не работают. А сопло RaptorVAC на наземном стенде извергает реактивную струю без всяких признаков нарушения работы. Как такое может быть?
В нижних и верхних слоях Урана астрономы впервые зарегистрировали угарный газ и циановодород. Новые данные указали на то, что недра планеты могут быть значительно обогащены кислородом. Это открытие поможет разрешить давнюю загадку о том, сформировался ли Уран иначе, чем его ближайший сосед Нептун, или их образование шло по схожему сценарию.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Вначале Reuters опубликовал статью о взаимоотношениях SpaceX и Пентагона, которую миллиардер --- традиционно для его отношений с этим изданием — назвал фейком. Опровергая ее тезисы, он обнародовал информацию, не представленную ранее публично.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии