• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
21.02.2023, 19:01
Александр Березин
28
72,5 тыс

В центре ядра Земли открыли необычное мини-ядро

❋ 5.4

Состав самой внутренней части планеты, как оказалось, серьезно отличается от ядра в целом. Обнаружить его ранее не удавалось из-за сложностей изучения этой части планеты.

Лучами показаны сейсмические волны, с помощью которых ученые выявили ядро внутри земного ядра / ©Drew Whitehouse, National Computational Infrastructure’s Vizlab, Australian National University / Автор: Владимир Богданов

До сих пор считалось, что твердая, внутренняя часть Земли имеет радиус чуть более 1200 километров (диаметр — примерно 2500 километров). В составе нее, как предполагалось, — железо и никель с небольшими примесями.

Теперь австралийские исследователи опубликовали в Nature Communications необычную работу, которая в случае ее подтверждения существенно изменит содержание учебников. Используя сейсмические волны, порожденные землетрясениями, авторы статьи изучили их «эхо», отражение от земного ядра. Сейсмические Р-волны, идущие под углом в 50° к оси вращения Земли, оказались на 4% медленнее, чем сходные волны под другими углами.

В целом довольно слабые «отражения» от ядра показали, что в его центре существует «ядро ядра» диаметром примерно в половину ядра в целом. Речь идет о радиусе в 650 километров (диаметр — около 1300 километров). Состоит это ядро из железа, а никеля в нем, по всей видимости, достаточно мало.

Вопрос о внутренних структурах в ядре Земли чрезвычайно важен, причем не только для изучения нашей планеты, но еще для понимания эволюции и внутреннего устройства всех планет. Дело в том, что детальные сейсмические наблюдения доступны нам только на Земле. Недавние первые попытки таких же наблюдений на Марсе показали крайне неожиданные результаты (у него оказалось геологически активные недра, что идет против всех предсказаний геологов). Возможно, изучение земного ядра способно скорректировать понимание нами и геологических особенностей Марса, и вообще шансов других планет на поддержание сейсмической активности, критически важной для возникновения и сохранения жизни.

По современным представлениям, современное ядро у Земли образовалось далеко не сразу. Исходно химический состав планеты был близок к однородному и лишь со временем более тяжелые элементы, такие как железо и никель, опустились к ее центру. Более легкие силикаты, из которых сложена мантия и часть коры, напротив, получили из центра планеты много легких минералов. Среди них и те, что содержали немало воды. Согласно прошлогодней работе группы химиков во главе с Артемом Огановым, именно из древнего ядра Земля и получила основную часть воды современных океанов.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
12 декабря, 10:30
Редакция Naked Science

Во Франции достраивают международный термоядерный реактор ИТЭР, в проекте которого Россия выступила и инициатором, и поставщиком ключевых компонентов: например, таких, как сверхпроводники, позволяющие магнитам токамака удерживать плазму при температуре до полутора сотен миллионов градусов. Но одновременно с этим проектом в нашей стране работают над национальным проектом токамака с реакторными технологиями (ТРТ), строительство которого начинается во второй половине 2020-х годов. Что будет отличать его от ИТЭР и других реакторов-предшественников — в инфографике Naked Science.

12 декабря, 16:32
Максим Абдулаев

Исследователи из Орегонского университета здоровья и науки установили, что хронический недостаток сна снижает среднюю продолжительность жизни населения сильнее, чем безработица или отсутствие медицинской страховки. Масштабный анализ данных по всем округам США показал: недосып — второй по значимости поведенческий фактор риска ранней смерти, он уступает лидерство только курению.

12 декабря, 17:06
Редакция Naked Science

Турецкие археологи обнаружили раннехристианскую фреску с изображением «Доброго Пастыря Иисуса». Этот мотив крайне редко встречается в Анатолии. Возможно, найденная фреска — единственная работа такого типа во всем регионе.

8 декабря, 13:38
Александр Березин

Новые материалы позволяют построить атомные реакторы и для полетов в космос, и для получения зеленой и более дешевой электроэнергии на Земле. Технологии, лежащие в основе их создания, помогают даже выращивать биологические ткани для замены поврежденных. Мы поговорили обо всем этом с научным руководителем направления «Материалы и технологии» Госкорпорации «Росатом», первым заместителем директора частного учреждения «Наука и инновации» Алексеем Дубом.

8 декабря, 10:39
Илья Гриднев

Ученые впервые на практике реализовали знаменитый мысленный эксперимент с «подвижной щелью», который обсуждали Бор и Эйнштейн почти 100 лет назад. Опыт с отдельным атомом показал, что попытка отследить путь частицы неизбежно разрушает ее волновые свойства.

10 декабря, 13:58
Андрей Серегин

Является ли моногамия естественным состоянием для человека? Новое исследование, основанное на анализе почти 200 тысяч родословных млекопитающих, подтвердило это суждение, поместив Homo sapiens в один эволюционный ряд с сурикатами и гиббонами.

8 декабря, 13:09
Александр Березин

С 2010-х в «Роскосмосе» говорили: будущая РОС сможет пролетать над полюсом, что даст ей возможности для новых научных экспериментов. Но вскоре после того, как в ноябре 2025 года Россия временно лишилась возможности запускать людей в космос, эта позиция изменилась. В результате запускать космонавтов с космодромов нашей страны станет довольно сложно.

29 ноября, 12:42
Александр Березин

Позавчера, 27 ноября 2025 года, при запуске космонавтов к МКС на стартовую площадку № 31 упала кабина обслуживания стартового комплекса. Это означает, что новые пуски оттуда до починки невозможны. К сожалению, в 2010-х годах, в рамках «оптимизации» расходов, резервную площадку (с которой летал Юрий Гагарин) упразднили. Поэтому случилось беспрецедентное: в XXI веке страна с пилотируемой космической программой осталась без средств запуска людей на орбиту. Пока ремонт не закончится, проблема сохранится. Чем это может грозить?

27 ноября, 20:20
Максим Абдулаев

Японские биологи повторили античную технологию производства вина из изюма, чтобы выяснить механизм его брожения. Исследователи показали, что сушеный виноград, в отличие от свежего, накапливает на поверхности дикие дрожжи и способен превращать воду в алкоголь без внесения дополнительных заквасок.

[miniorange_social_login]

Комментарии

28 Комментариев
Ответ: почитайте "Розу мира" Д. Андреева..
«Вопрос о внутренних структурах в ядре Земли чрезвычайно важен, причем не только для изучения нашей планеты, но еще для понимания эволюции и внутреннего устройства всех планет» Вот что подумалось: где гарантия, что ядро-то вообще стальное (Fe)? Насколько понимаю процесс: недра планеты - это гигантский плавильный, а, вероятно, и термоядерный котёл. Т.е. Fe - есть конечный и наиболее стабильный продукт распада некоторых менее стабильных элементов, но далеко не единственный...
«Состоит это ядро из железа, а никеля в нем, по всей видимости, достаточно мало.» Автору данной статьи: его вывод, похоже, некорректен. Исходный текст: «Несколько геодинамических моделей были задействованы для объяснения изменений анизотропных свойств с глубиной, включая 1) уменьшение силы тепловой конвекции с течением времени [Здесь не совсем понятно: смею предположить, тепломассообмен во Внешнем ядре идёт интенсивнее чем во Внутреннем]; 2) предпочтительная кристаллизация [разные атомарные решётки Fe] из-за изменения формы деформации во времени в сочетании с расслоением по плотности; 3) рост IC [Внутреннее ядро] мог быть обусловлен осаждением легких [при н.у. плотность никеля ~8900 против железа ~7800 кг/м³] элементов в ICB [Внешнее ядро], что связано с химическими вариациями во внешнем ядре.» Google-перевод [в скобках - прим. автора сих строк].
    Надо ещё к факторам добавить уменьшение силы тяжести с глубиной до нуля в центре.
    +
      ещё комментарии
      Сомнительно, что при давлениях в сотни-тысяч атмосфер, вес (не масса или плотность!) вещества сыграют сколь-либо существенную роль=\ P.S. Благодарствую, за акцент на плотности Ni - поначалу не придал значения, что он «тяжелее» Fe B-)
        Ну а под действием чего происходит плотностная дифференциация вещества. И не обязательно расплава. За счёт чего должны оседать к центру те тяжёлые металлы, о которых вы писали выше?
          Из школьного учебника по физике: g = GMз / (Rз + h)^2. => С увеличением высоты h увеличивается, сумма расстояний растет, а ускорение g уменьшается. Или в нашем примере, где Rз→к нулю, то g→∞. Ну если уж совсем дотошно, то, вероятно, и расчётная Мз при приближении к центру также будет убывать.Хотя и с меньшей прогрессией чем знаменатель=) + Архимедова сила (то, что полегче, всплывает). ++ Давление «водяного столба» - на дне Марианской впадины манометр покажет ~1100 «очков» независимо от того на каком расстоянии от центра Земли будет находиться её дно. P.S. В контексте данного научного дискуса больше волнует вопрос элементного состава Внутреннего ядра: очевидно, что в его невообразимых параметрах (температура, давление, электромагнитные эффекты) свойства материалов (сплавов?), в.т.ч. и плотность, будут несколько отличаться от н.у..
            Формулы школы это в простой модели центрального гравитационного поля. Внутри земли эта модели не работает, потому что тяготеющая масса оказывается снаружи. Чем глубже тем больше. Тут работает иная, не школьная (дело не в школе, конечно) модель. Гравитация наружных слоёв меняет расклад. Вообще пора подумать о форуме сайта для обсуждения тех или иных тем. Тут не так удобно, а научные/околонаучные :))) толковища есть вулканизм мыслей и появление новых пород представлений)
              Да, форум был бы весьма кстати=) Будем надеяться, руководство сайта почитывает некоторые комменты и помимо этого понимает куда нужно «плыть»... «Гравитация наружных слоёв меняет расклад.» О, подозрения, конечно, были, что наружные слои оттягивают часть g на себя. Но, если откровенно, сначала подумал, что Вы совсем некомпетентны в данном вопросе Х( Оказалось наоборотXD P.S. Что-то мне подсказывает: невесомость (нулевое внешнее давление) - самое последнее, что можно ожидать в центре нашей планеты=)
                Напишу позже "руководству сайта", возможно вопрос форума назрел, но это одновременно и вопрос ресурсов, затрат и ожидаемой отдачи в рамках целей владельца, что ему это принесет. Вообще мало кто для публики описывал гравитационное поле внутри планеты, как тяготеющей массы и её геометрии с расстояниями внутрь. Это как по гиперзвуку, нужна история, канва, и опытный бедуин, идущий по этой сложной пустыне)
«Состоит это ядро из ...» Ну ёпрст, значит А.Н.Толстой нам всё навралХ( ... или учёные чего-то неправильно посчитали (плотность Au, Pb и многих других элементов всё ж таки повыше Fe - логично предположить, что они и к центру ближе будут=)
    При том что никель поплотнее железа) его оттуда почему-то убрали. Вопрос, конечно, не в чистом никеле, а в его соединениях с железом. С десяток раз пилил ножовкой образцы железного ядра планеты. В то время как само железо мягкое, в нём попадались более светлые кристаллические участки, небольшие, с ноготь. Но на них зубья ножовки за полминуты превращались в волнистую линию. В целом для распила образца размером с кулак ушла пачка полотен, 10 штук. Всё из-за этого никелистого железа. Почему самому внутреннему ядру отказали в никеле, непонятно. Но и материалы авторов этой новости не копал.
    +
      ещё комментарии
      «С десяток раз пилил ножовкой образцы железного ядра планеты...» Ах, так вот оказывается где прятал свои миллионы тот служащий «Геркулеса»$$$. «В целом для распила образца размером с кулак ушла пачка полотен, 10 штук» Сейчас выпускают беззубые, с «алмазным» напылением - берут даже цементированную сталь В-) «Но и материалы авторов этой новости не копал.» Да это ж австралийские учёные - у них всё не как у людей. Xодят кверху ногами, вот и мысли дурные им в голову лезут. Посмотрели б лучше РенТВ: Прокопенко ужЕ давно всем доказал, что Земля плоская и полая внутри XD
    Для меня всегда было загадкой, почему Уран, плотность которого явно больше всех этих Fe с PB, считается литофильным и концентрируется в коре.
    +
      ещё комментарии
      Гипотетически у некоторых изотопов и/или модификаций Fe плотность значительно выше чем у других элементов при тех же давление, температуре, э/м процессах: «В области высоких давлений (свыше 13 ГПа, 128,3 тыс. атм.) возникает модификация ε-железа с гексагональной плотноупакованной (ГПУ) решёткой.» + в исходной статье не раз упоминался термин анизотропии. Т.е. если в каком-то слое и преобладает доля Fe, то не факт, что аналогичная картина и в остальных=)
      Потому что им пришлось бы объяснять почему уран не взрывается
      Видимо, ответ в химии урана. Он достаточно активен химически и в самородном виде не встречается - поэтому его плотность как металла не имеет отношения к распределению по плотности. А вот каковы минералы, содержащие его соединения, это другой вопрос, и они могут быть отнюдь не столь плотными, как металлическое железо. Тем более что минералы эти обычно комплексные, содержание соединений урана в них не стопроцентное. Википедия пишет, что "Основная масса урана находится в кислых породах с высоким содержанием кремния. Значительная масса урана сконцентрирована в осадочных породах" То есть урановые химические соединения в основном находится в силикатах - вот и пояснение, отчего его нет в железном ядре.
        Помимо вышеперечисленных факторов, расчётное содержание U в земной коре - тысячные доли процента. Если принять во внимание, что он, как и говорилось выше, крайне химически активен, то его оксиды в условиях ядра, видимо, имеют плотность (6,5...10г/см³) ниже ГПУ Fe и попросту «всплывают» в мантию. Та же «петрушка» предположительно и с др тяжёлыми при н.у. металлами (например Au в жидкой фазе имеет плотность ~ 9г/см³, что сопоставимо с Fe или Ni). Другое дело, если удасться доказать, что внутри нашей планеты активно протекают «Реакции», то там может оказаться довольно неожиданный «бульон»=) https://ru.m.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%8F%D0%B4%D0%B5%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%80%D0%B5%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80_%D0%B2_%D0%9E%D0%BA%D0%BB%D0%BE
          Ну габонский "реактор" весьма специфичен геологически, там большую роль играла жидкая вода - и в формировании самих урановых линз в древнем русле реки, и потом в "управлении реакцией", когда доступ жидкой воды управлял коэффициентом размножения в циклическом процессе. В ядре таких условий вряд ли найдётся.
Вдруг ещё отпилю. Это из авиации: последний полёт это обычно трагично, как и последний прыжок с парашютом. Поэтому мои прыжки и полёты, записанные в парашютной и лётной книжках самыми нижними, крайние, пока я не умер. Вдруг ещё будут)
:-)) это просто примеры)
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно