Ученые из Китая доказали, что внутреннее ядро Земли находится в суперионном состоянии. Суперионное состояние — это особое промежуточное состояние материи, которой свойственно состояние твердой и жидкой материи. Такое явление довольно часто встречается в глубинах планет.
Для того, чтоб установить суперионное состояние в земном ядре, учёные воспользовались числовым моделированием. Оно продемонстрировало, что железо в сочетании с более легкими элементами может переходить в суперионное состояние. Это сплавы железо-кислород, железо-углерод и железо-водород. Легкие элементы вели себя в суперионных сплавах железа хаотично и неупорядоченно, напоминая жидкость. Напротив, атомы железа были устойчивы и образовали твердый каркас.
«Это совершенно ненормально. Затвердевание железа на границе внутреннего ядра не изменяет подвижность этих легких элементов, а конвекция легких элементов во внутреннем ядре остается непрерывной», — комментирует Хэ Юй, автор исследования из Китайской академии наук.
Внутреннее ядро достаточно мягкое и имеет низкую скорость сдвиговой волны, которая давно вызывала озабоченность учёных. Но обнаруженное суперионное состояние ядра дает возможность разгадать этот секрет. Ученые рассчитали скорость сейсмических волн в суперионных железных сплавах и выяснили, что сейсмическая скорость действительно существенно снизилась. Это свидетельствует о наличии легких элементов внутри ядра и его суперионном состоянии.
