Mokslininkai nustėro: Žemės centre slypi „pusiau skystas branduolys“ – tokios būsenos dar nebuvome matę

Žemė, kaip ir dauguma planetų, turi branduolį. Dešimtmečius manyta, kad jo struktūra paprasta: išorėje – skystis, viduje – tvirtas, kietas branduolys. Tačiau naujausi tyrimai šį vaizdą sujaukė. Mokslininkų grupė aptiko, kad giliausiai Žemėje gali egzistuoti paslaptinga materijos būsena – iš dalies kieta, iš dalies skysta. Kaip tai apskritai įmanoma?

Senasis modelis susvyravo

Ilgus metus branduolys buvo piešiamas beveik nekintantis. Fizikai sutiko: išorinis sluoksnis – skystas, vidinis – kietas dėl milžiniško slėgio. Vis dėlto dalis seisminių tyrimų rodė keistas anomalijas. Kai kurios bangos paslaptingai lėtėjo, o kai kurie matavimai leido manyti, kad vidus primena neplieninę, o veikiau „minkštą“ struktūrą.

Kinijos mokslininkų eksperimentas atveria naują versiją

Fizikai iš Sičuano universiteto, naudodami geležies ir anglies lydinį, atskleidė, kad branduolyje gali egzistuoti papildoma būsena. Ji vienu metu turi ir skystos, ir kietos medžiagos savybių.

Pasak tyrimo autorių, pirmą kartą eksperimentiškai parodyta, kad toks lydinys pasižymi itin mažu šlyties greičiu. Tai reiškia, kad jis tarsi „minkštėja“, išlikdamas struktūriškai tvarkingas. Mokslininkas Youjun Zhang aiškina: anglies atomai tokioje būsenoje juda lyg šokantys vaikai, sklisdami per geležies kristalinę gardelę, tačiau pati geležis išlieka kieta ir stabili. Ši vadinamoji superjoninė fazė smarkiai sumažina lydinio standumą.

Senos mįslės gauna paaiškinimą

Kadangi Žemės branduolio pasiekti neįmanoma, mūsų žinios remiasi seisminiais matavimais. Jie jau seniai rodė neatitikimų: bangos kartais sklinda taip, lyg viduje būtų ne tvirtas metalas, o „minkštesnė“ masė.

Kinijos mokslų akademijos mokslininkai dar 2022-aisiais svarstė, kad superjonizmas gali būti šios mįslės raktas. Tada tai buvo tik teorija. Dabar – jau eksperimentiškai patvirtinta kryptis.

i

Laboratorijoje atkurtos pragariškos sąlygos

Eksperimento metu buvo naudojami geležies-anglies sviediniai, paleidžiami 7 km/s greičiu į itin suspausto ličio fluorido taikinį. Taip pavyko pasiekti 140 gigapaskalių slėgį ir beveik 2600 kelvinų (2327 °C) temperatūrą.

Žinoma, tai dar ne Žemės branduolio ekstremalūs rodikliai, kur slėgis siekia 330–360 gigapaskalių, o temperatūra pakyla iki 5000–6000 kelvinų. Tačiau gautos sąlygos pakankamai priartino mokslininkus prie tikrovės, kad būtų galima patikimai modeliuoti procesus planetos viduje.

Naujas žvilgsnis į Žemės širdį

Šis atradimas svarbus todėl, kad ilgą laiką branduolys buvo laikomas beveik statišku, „ramiu“. Dabar tampa aiškiau: jo dinamika gali būti kur kas sudėtingesnė. Galbūt po mūsų kojomis vyksta daugiau, nei leidžia manyti senieji vadovėliai.

Platesnis mokslo kontekstas

Dirbtinis intelektas, genų terapija, kosminiai skrydžiai – mokslo pasaulis nuolat verčia perrašyti tai, ką laikėme žiniomis. Taip nutiko ir dabar: nauji eksperimentai priverčia iš naujo pažvelgti į mūsų planetos gelmes.

Kinijos mokslininkų darbas rodo, kad Žemės branduolys gali būti ne masyvus, sustingęs rutulys, o kintanti, sudėtinga sistema. Kaip svogūnas su paslėptais sluoksniais, ji dar slepia ne vieną atsakymą.

Šaltinis: https://geekweek.interia.pl/nauka/news-co-naprawde-kryje-jadro-ziemi-naukowcy-odkrywaja-niespodziew,nId,22503120