Противоречия между сейсмическими данными и существующими моделями расплавленных «внутренностей» нашей планеты разрешить весьма сложно, и геологи бьются над этой загадкой не первый десяток лет. Благодаря набору новых данных им, судя по всему, придется пересмотреть старые выводы и вновь вернуться к концепту «минерального снега» — металлических отложений, которые сыпятся с внешней поверхности ядра. Если эта теория все же окажется верна, то благодаря ей можно будет объяснить не только ряд аномалий нашей собственной планеты, но и понять, как формируются в космосе другие.
В ядре нашей планеты может идти «железный снег»: необычная теория
Изучая скрежет и треск, доносящиеся из глубин Земли, геологи предположили, что ядро нашей планеты может быть покрыто толстым слоем металлической пыли – феномен, который в прошлом был отвергнут как «нереалистичный».
Геохимик Ник Дигерт, который в настоящее время работает в университете штата Теннесси в США, рассказал, что десятилетия исследований звуковых волн, отражающихся от пустот внутри Земли, показывают, что когда звук проходит сквозь нижние слои внешнего ядра, то странным образом замедляется. Более того, есть заметная разница между тем, как волны распространяются по обе стороны от ядра – на западной части поверхности они замедляются сильнее, чем на восточной.
«Больше всего это похоже на то, будто ядро покрыто чем-то вязким. И это нечто падает с внешнего ядра на внутреннее с расстояния в несколько сотен километров», поясняет ученый.
С небольшой группой геологов из Университета Техаса в Остине и физиков из Университета Сычуань в Китае, Дигерт продемонстрировал, как вязкая «слякоть» из железного сплава может стать причиной того, почему эхо землетрясений звучит не так, как следовало бы.
Подобная идея была впервые предложена российским геологом Станиславом Иосифовичем Брагинским еще в начале 1960-х годов и десятилетиями разрабатывалась как способ объяснения конвективных процессов, переносящих тепло из ядра нашей планеты. Подобная модель «заснеженного ядра» была одной из тех изящных идей, которые никогда не завоевывали популярность, но время от времени возникали в попытке описать особенности не только ядра нашего собственного мира, но и холодного, неподвижного сердца Марса. Но ученые пришли к выводу, давление и температура, ожидаемые на границе плотного внутреннего ядра и окружающего его внешнего ядра, не позволят кристаллизоваться крошечным частицам минералов.
По крайней мере, так думали все. Дигерт и его коллеги использовали данные последних исследований в области физики минералов, чтобы показать, как соединения, состоящие из железа, кремния и кислорода, на самом деле могут затвердевать из состояния жидкого раствора при правильных температурах. Этот процесс будет работать более или менее подобно кристаллизации минералов, только при гораздо более высоких давлениях и более высоких температурах.
«Металлическое ядро Земли работает как магматическая камера, свойства которой лучше всего изучены в земной коре», поясняет Юнг-Фу Лин из Университета Техаса в Остине.
Кстати, вот еще один тезис в пользу этой теории: мало того, что «железный снегопад» создает материал, который замедляет сейсмические волны, он также может объяснить, почему ядро не является идеальной сферой. Различия в коре, которые мы видим как континенты, влияют на то, как тепловая энергия излучается в космос. Например, глубокие участки коры под Центральной Америкой делают исключительную работу по отводу тепла от ядра.