Исследование: Ядро Земли теряет изотопы тяжелого железа

То, что происходит в самом центре нашей планеты, во многом загадка.

Правда в том, что ни один человек никогда не проходил сквозь кору и не пробурил достаточно глубоко, чтобы проникнуть в мантию Земли, не говоря уже о ее жидком железном ядре, поэтому мы не знаем, какие типы взаимодействия там происходят.

Ядро ​​нашей планеты находится далеко за пределами нашей технологической досягаемости — по крайней мере, на данный момент — и все же благодаря умным теоретическим моделям ученые нашли ответы на некоторые загадки, лежащие под нашими ногами.

Новые исследования в настоящее время показывают, что расплавленное ядро ​​Земли может фактически терять железо в верхнюю мантию, которая на тысячу градусов холоднее, чем жидкое ядро.

В течение десятилетий ученые обсуждали, обмениваются ли ядро ​​и мантия физическим материалом.

Мощное магнитное поле Земли и ее электрические токи, безусловно, означают, что в ядре много железа. Кроме того, образцы мантийных пород, выброшенных на поверхность, также показывают значительное содержание железа, что заставляет некоторых предположить, что материал идет от ядра.

Чтобы получить некоторое представление о том, возможно ли это, исследователи провели эксперименты в лаборатории, показывающие, как изотопы железа перемещаются между областями с разными температурами при высоком давлении и температуре.

Используя эту информацию для создания модели, результаты группы показывают, что тяжелые изотопы железа могут мигрировать из горячего ядра Земли в более холодную мантию. В то время как легкие железные изотопы будут делать обратное и переходить от холодного к горячему обратно в ядро.

Эти результаты все еще теория, но они могут научить нас чему-то важному о том, как работает интерьер нашей планеты.

Используя компьютерное моделирование, авторы даже смогли показать, как этот материал ядра может пройти весь путь до поверхности Земли, причем более тяжелые изотопы движутся по восходящим потокам горячего мантийного шлейфа, подобного тем, которые были найдены в Самоа и Гавайях — возможная подпись «протекающего» ядра Земли.

Новое моделирование только показывает, что возможна утечка из ядра в мантию при высокой температуре и давлении, и это может объяснить, почему в мантийных породах содержится гораздо больше железа, чем в метеоритах: короче говоря, железная жидкость поступает из сердца.

Исследование было опубликовано в журнале Nature Geoscience.

Источники: Фото: NASA