Ученые поставили под сомнение существование ядра Земли

В прошлом ядро Земли было полностью жидким. Оно не состояло из двух или трех слоев – внутреннего металлического ядра и сплава из железа и некоторых легких материалов, которые его окружают. В таком состоянии ядро быстро охлаждалось и теряло энергию, это и приводило к ослаблению его магнитного поля. Через некоторое время этот процесс достиг критической точки и тогда центральная часть ядра "заморозилась" и превратилась в твердое металлическое ядро. Это преобразование сопровождалось всплеском и ростом силы магнитного поля.

"Если ядро юной Земли полностью состояло из чистой, однородной жидкости, то тогда внутреннее ядрышко не должно было существовать в принципе. Ведь такая материя не могла охладиться до тех температур, при которых возможно его формирование. Соответственно, в таком случае ядро может быть неоднородным по составу. Если это так, тогда возникает вопрос – как оно стало таковым. В этом и заключается открытый нами парадокс", – рассказал Джеймс ван Орман из университета Кейс Вестерн Резерв в Кливленде, США.

Время таких метаморфоз очень важный для геологов, ведь оно позволяет примерно оценить с какой скоростью ядро Земли охлаждается сейчас и как долго будет существовать магнитный "щит" нашей планеты. Стоит отметить, что этот так называемый щит защищает нас от воздействия космических лучей, а атмосферу Земли – от солнечного ветра.

По словам Ван Орман, большинство ученых, считает что превращение произошло в первые минуты жизни на Земле. Произошло это благодаря феномену, аналог которого и сейчас можно наблюдать в атмосфере планеты или в автоматах для газированной воды в фаст-фудах.

Физики уже давно обнаружили, что некоторые жидкости, в том числе и вода остаются жидкими даже при температуре, которая ниже точки замерзания. Но это касается только тех жидкостей, которые в своем составе не имеют примесей, микроскопических кристаллов льда или сильных колебаний. Ведь если жидкость резко взболтать или опустить в нее пылинку, она почти сразу замерзнет.

По мнению ученых, именно нечто подобное произошло около 4,2 миллиарда лет назад внутри ядра земли. Тогда его часть внезапно кристаллизовалась.

Ван Орман и его коллеги пытались воссоздать этот процесс. Для этого они использовали компьютерные модели недр планеты. Однако расчеты неожиданно показали, что внутреннее ядро Земли вообще не должно существовать. Оказалось, что процесс кристаллизации его пород сильно отличается от того, как ведут себя вода и другие сверхохлажденных жидкости – для этого нужна огромная разница температур, более тысячи градусов Кельвина, и большие размеры "пылинки", она должна быть диаметром около 20-45 километров.

В таком случае наиболее вероятны два сценария: либо ядро планеты должно было замерзнуть полностью, или же оно до сих пор должно было остаться жидким. Обе версии не соответствуют действительности, ведь внутри Земли действительно есть твердое внутреннее и жидкое внешнее ядро. Иначе говоря, ответа на этот вопрос ученые пока не имеют.