Вчені заявили, що ядро Землі приховує втрачені хімічні елементи

Внутрішнє ядро Землі може містити значну кількість легких хімічних елементів, які раніше вважалися втраченими під час формування планети. Про це йдеться у новому дослідженні, опублікованому в журналі The Astro­phys­i­cal Jour­nal Let­ters. Вчені встановили, що за екстремального тиску залізо переходить у незвичний стан, здатний «вловлювати» водень, кисень, сірку та інші леткі речовини.

Протягом десятиліть геологи намагалися пояснити, чому Земля містить менше легких елементів порівняно з Сонцем і деякими метеоритами. Одне з поширених припущень полягало у їх втраті на ранніх етапах формування планети. Нові результати свідчать, що значна частина цих елементів могла опинитися у глибинах ядра.

За даними дослідження, на глибині понад 5000 кілометрів тиск сягає 360 гігапаскалів. У таких умовах залізо перетворюється на електрид — стан, коли електрони розташовуються між атомами, а не навколо них. Це створює можливість для включення легких елементів у кристалічну решітку заліза, перетворюючи ядро на своєрідний резервуар.

Сейсмічні вимірювання вже показали, що щільність ядра нижча, ніж якби воно складалося лише з заліза. Це узгоджується з моделями, які передбачають наявність домішок легких елементів у кількості кількох відсотків, достатніх для пояснення їхньої «нестачі» на поверхні.

Отримані результати можуть змінити уявлення про хімічну будову Землі, її геологічну історію та механізми теплового обміну. Вони також мають значення для розуміння формування магнітного поля планети, яке залежить від руху матеріалів у надрах.