Вы здесь: Главная -> Новости -> -> -> Геофизики смягчили земное ядро в 2,5 раза
Новости науки
2016:
78
2015:
12345678910
2014:
123456789101112
2013:
123456789101112
2012:
123456789101112
2011:
123456789101112
2010:
123456789101112
2009:
123456789101112
2008:
123456789101112
2007:
123456789101112
2006:
123456789101112
Рейтинг@Mail.ru

Геофизики смягчили земное ядро в 2,5 раза

Американские геофизики представили экспериментальное исследование железа, сжатого давлением около 200 гигапаскалей. В своей статье для журнала Nature Geoscience сотрудники Стенфордского университета и Стенфордского линейно-ускорительного комплекса SLAC сообщили о том, что при нагреве до 5200 градусов подобный материал должен оказаться в два с половиной раза мягче, чем обычное железо.

Исследование выполнено косвенными методами, так как напрямую оценка твердости материала внутри специального пресса затруднена, а разогрев до температур свыше пяти тысяч градусов попросту невозможен из-за отсутствия материалов требуемой жаропрочности. Вначале образец был просвечен рентгеновскими лучами, по рассеянию которых геофизики определили атомную структуру сжатого вещества и уже на основе расположения атомов определили его прочность, точнее модуль сдвига. Чем больше сила, возникающая при попытке согнуть материал, тем больше эта величина и, в первом приближении, выше прочность.

После определения модуля сдвига для образца, находящегося внутри специального пресса при комнатной температуре, ученые обратились к ранее полученным другой исследовательской группой данным о текучести материала мантии планеты. Эта информация позволила экстраполировать значения модуля сдвига на разогретое до пяти тысяч градусов железо и прийти к выводу о том, что в центральной части планеты модуль сдвига железа составляет примерно один гигапаскаль. Аналогичная величина для стали составляет больше полусотни гигапаскалей, а для алюминия равна 25,5 ГПа, так что ядро планеты может быть в десятки раз мягче этого мягкого металла.

Ранее на основе сейсмологического анализа геофизики сделали вывод о неоднородности внутренней части ядра, однако детальное объяснение того, почему возникла такая неоднородность, требовало лучшего понимания механических свойств железа при экстремальных давлениях и температурах. Без разработки новых прессов с алмазными наковальнями и способных выдавать давление до 200 ГПа исследователи могли опираться только на данные численного моделирования, поэтому прошлые оценки твердости были заметно завышены.

Высокое давление приводит к тому, что даже при температурах до 5400 градусов Цельсия железо и никель внутреннего ядра остаются твердыми. Внешнее же ядро, занимающее уровень от 1200 до 2260 километров от центра планеты, остается жидким и внутри него, по современным представлениям, непрерывно циркулируют конвективные потоки. Высокая температура обусловлена как радиоактивным распадом естественных радионуклидов, так и сохранившимся со времени образования планеты теплом.

Источник: Лента.Ру



главная :: наверх :: добавить в избранное :: сделать стартовой :: рекомендовать другу :: карта сайта :: создано: 2013-05-20T00:00:00+00
Наша кнопка:
Научно-образовательный портал