Насколько горячо ядро ​​Земли?

4,5 миллиарда лет назад Земля представляла собой горячий каменный шар. Но постепенно тяжелые элементы, такие как железо и никель, упали ближе к центру, образовав ядро ​​планеты. Он невероятно горячий и состоит из двух слоев – жидкого и твердого. Но какова его точная температура? Портал livescience.com разобрался в проблеме.

Однако эта цифра не была измерена напрямую. Это было достигнуто посредством экспериментов и теорий, касающихся состава ядра Земли. Центр нашей планеты примерно на 85% состоит из сплава железа, никеля и других более легких элементов; во внешнем ядре материал находится в жидком состоянии, а во внутреннем — в твердом. Ученые дедуктивно вывели эти свойства, измеряя свойства сплавов железа под высоким давлением, изучая состав метеоритов и понимая, как изменяются сейсмические волны по мере движения внутри планеты.

Поскольку внешнее ядро ​​Земли состоит в основном из жидкого железа, температура в этой области должна быть выше точки плавления металла. На первый взгляд, если говорить о чистом железе, это 1538 градусов Цельсия. Но это число не учитывает экстремальное давление глубоко под землей. Чем она выше, тем выше становится температура плавления железа и большинства других веществ; это объясняет, почему внутреннее ядро ​​очень горячее, но сохраняет твердую форму из-за высокого давления.

Чтобы определить температуру плавления железа при астрономически высоком давлении, ученые провели серию экспериментов. В некоторых исследованиях кусок железа сжимали между двумя заточенными алмазами, пока металл нагревался лазером. Другие били по железу снарядами на высоких скоростях или использовали специальное излучение для имитации давления. Результаты этих экспериментов затем были экстраполированы на характеристики границы между ядрами планеты.

А температуры, в свою очередь, свидетельствуют об уникальной истории нашей планеты. Когда Земля сформировалась, в ядро ​​было втянуто множество различных материалов, а гравитационный потенциал превратился в тепло. Кроме того, ученые полагают, что во время формирования Земли с ней столкнулся крупный объект размером с Марс, и это столкновение оказало большое тепловое воздействие на ядро. Некоторые эксперты также полагают, что радиоактивные материалы, такие как уран и торий, могут влиять на внутреннюю температуру планеты – но никто пока не может с уверенностью сказать, присутствуют ли эти элементы так глубоко под землей.

Наконец, горячее ядро ​​также позволяет Земле поддерживать жизнь. В отличие от большинства других планет, она сохранила большую часть своего первоначального тепла. Именно благодаря этому возможна тектоническая деятельность, которая регулярно поднимает питательные вещества из нижних слоев планеты и создает множество мест обитания для жизни. Не говоря уже о том, что жидкая часть железного ядра Земли генерирует магнитное поле, которое защищает планету и жизнь на ней от опасных солнечных ветров.