Науковці знайшли ключовий чинник формування планет у ядрі Землі

Вчені з Великої Британії з’ясували, що саме вуглець відіграв ключову роль у формуванні твердого ядра Землі. Дослідження показало: без цього елемента внутрішнє залізне ядро планети могло б взагалі не виникнути.

Зараз відомо, що тверде ядро поступово зростає, охолоджуючи й кристалізуючи розплавлену зовнішню оболонку. Але як саме розпочався цей процес замерзання, довгий час залишалося загадкою. Нова робота, опублікована у Nature Com­mu­ni­ca­tions, пояснює, що вирішальним чинником стала хімічна частина, зокрема наявність вуглецю.

Моделювання на атомному рівні показало, що сірка та кремній, які раніше вважали важливими для ядра, насправді уповільнюють процес замерзання. Натомість вуглець значно прискорює кристалізацію. Розрахунки вказали, що якщо 3,8 % маси ядра складає вуглець, то процес міг відбутися при «помірному» переохолодженні — лише на 266 °C нижче точки плавлення.

Цей результат пояснює, чому ядро Землі не є більшим, а також чому воно менш щільне, ніж чисте залізо. Без вуглецю не було б умов для утворення твердого внутрішнього ядра, яке, серед іншого, відповідає за існування магнітного поля планети.

Таким чином, вуглець, присутність якого в надрах планети недооцінювали, може стати ключем до подальшого розуміння процесів у центрі Землі та відповісти на запитання, пов’язані з її еволюцією.