Щонайменше дві третини вуглецю Землі може бути у внутрішньому ядрі, що робить його найбільшим вуглецевим резервуаром планети. Принаймні так показує нова модель, яку навіть її прихильники називають «провокаційною і спекулятивною». Але давайте розберемося.
У статті, яка буде опублікована в працях Національної академії наук на цьому тижні, вчені Мічиганського університету та їхні колеги припускають, що карбід заліза Fe7C3 добре підходить для пояснення показників щільності і швидкості звуку у внутрішньому ядрі Землі при відповідних умовах.
Якщо модель виявиться правильною, вона допоможе вирішити кілька спірних спостережень, які ставили в безвихідь вчених багато десятиліть. Так вважають автори роботи в PNAS.
[ads2] Перший автор – Бін Чен, який пропрацював в Мічиганському університеті досить довго, а пізніше прийняв факультативну посаду в Університеті Гаваїв в Маноа. Головний дослідник проекту – Джі Лі – доцент кафедри наук про Землю та довкілля в Мічиганському університеті. [box type=”success”]«Вуглецева модель внутрішнього ядра стикується з нинішніми космохімічними, геохімічними і петрологічними обмеженнями, але є провокаційною і спекулятивної гіпотезою, яка потребує подальших експериментах, – пише Лі. – Якщо тести підтвердять теорію, модель припускає, що щонайменше дві третини земного вуглецю приховані в центральній області планети, що робить її найбільшим резервуаром вуглецю на Землі ».[/box]В даний час широко визнано, що внутрішнє ядро Землі складається з кристалічного заліза, легованого невеликою кількістю нікелю та деяких легких елементів. Проте сейсмічні хвилі (S-хвилі), які проходять через внутрішнє ядро, набирають у два рази меншу швидкість, ніж очікується за умови багатих залізом сплавів при відповідному тиску.
Читайте також: Наноланцюг з мікроскопічних алмазів допоможе будувати космічні ліфти
Деякі вчені пов’язують швидкість S-хвиль з наявністю рідини, ставлячи під питання міцність внутрішнього ядра. В останні роки для пояснення дефіциту щільності ядра Землі пропонується і присутність інших легких елементів, у тому числі сірки, вуглецю, кремнію, кисню і водню.
Карбід заліза зовсім недавно став провідним кандидатом в компоненти внутрішнього ядра. У роботі, яка буде опублікована в PNAS, вчені роблять висновок, що наявність карбіду заліза може пояснити аномально повільні S-хвилі, таким чином усуваючи необхідність часткового плавлення.
[box type=”success”]«Ця модель входить в протиріччя з традиційним поглядом, що Земля бідна на вуглець, а також ставить під питання наше розуміння акреції Землі та її диференціації», – пишуть автори.[/box]У своєму дослідженні вчені використовували різні експериментальні методи для випробувань карбіду заліза швидкістю звуку і тиском земного ядра. На додаток до цього, вони виявили аномальний ефект спінового переходу заліза на швидкості звуку.
Натхнення: earth-chronicles.ru