Залізний сніг йде всередині Землі

Команда геологів з Китаю і США знайшла докази того, що сніг може падати на гаряче ядро планети Земля. Звичайно, це не наш звичайний сніг - дослідники кажуть, що підземні сніжинки повинні складатися зі сплавів заліза, м'яко осідаючи на тверде внутрішнє ядро, проходячи через більш рідке зовнішнє ядро.

Моделі внутрішньої будови Землі говорять нам, що наша планета - це свого роду шар'єний пиріг з різних матеріалів. Ми ходимо по тонкій кам'янистій корі, яка «плаває» поверх плинної, але в основному твердої мантії. Нижче цього лежить зовнішнє ядро, надзвичайно гаряча маса розплавленого заліза, яка оточує тверде залізне внутрішнє ядро.

Щоб вивчити внутрішню будову Землі, вчені записують і аналізують, як сейсмічні хвилі поширюються через різні матеріали. Якщо хвилі прискорюються або сповільнюються в певних точках, це може виявити в'язкість різних шарів і натякнути на те, з чого вони можуть складатися.

Нова робота виявила деякі сюрпризи, які не відповідають нашим нинішнім моделям. Наприклад, сейсмічні хвилі, мабуть, рухаються повільніше, ніж очікувалося, через внутрішню частину зовнішнього ядра і швидше, ніж очікувалося, через верхню частину внутрішнього ядра, особливо в східній півкулі.

Дослідники висунули теорію, яка пояснює ці аномалії: «залізний сніг». Згідно з експериментами, проведеними з використанням матеріалів, подібних тим, що знаходяться в ядрі, розплавлене залізо в нижній частині зовнішнього ядра може кристалізуватися, а потім повільно опускатися і осідати на більш тверде внутрішнє ядро.

Ця «сніжна речовина» матиме подібну суспензії текстуру, яка сповільнюватиме сейсмічні хвилі. І оскільки це не буде однорідний шар, він може бути тонше в східній півкулі і товщі в західній, що пояснює різні швидкості між цими областями. Вчені кажуть, що цей процес може також пояснити, чому внутрішнє ядро зростає.

Якщо в ядрі планети йде сніг, це може вплинути на багато земних процесів, в тому числі на те, як тепло і каміння рухаються різними ділянками, і як генерується магнітне поле.

«Межа внутрішнього ядра не є простою і гладкою поверхнею, яка може впливати на теплопровідність і конвекцію ядра», - говорить Юджун Чжан, провідний автор дослідження.

Нове дослідження було опубліковано в журналі JGR Solid Earth.