Тонны сжатого кислорода могут скрываться в расплавленном железном ядре Земли

Обширные океаны магмы, находящиеся глубоко под поверхностью Земли, могут накачивать кислород в жидкое ядро планеты. И этот кислород оказывает влияние на характер землетрясений и вулканов, наблюдаемых на поверхности нашей планеты.

Состав ядра нашей планеты оказывает влияние на процессы, протекающие на ее поверхности. Поэтому данные о характере землетрясений, получаемые сейсмологами на Земле, позволяют делать выводы о разнице плотностей между внешним ядром из жидкого железа и значительно более плотным внутренним ядром из твердого железа.

«Если бы ядро состояло только из чистого железа, то разница между плотностями твердого внутреннего ядра и жидкого внешнего ядра составляла бы примерно 1,5 процента, – рассказал главный автор нового исследования физик Дарио Алфе (Dario Alfe) из Университетского колледжа Лондона, Великобритания, представляя свою работу на мартовском собрании Американского физического общества. – Однако сейсмология говорит нам о разнице в 5 процентов».

Это означает, что во внешнем ядре имеется примесь элемента, более легкого, чем железо, пояснил Алфе. Методом исключения он и его коллеги пришли к выводу, что этим элементом является кислород, которым весьма богаты силикатные расплавы окружающих ядро пород мантии Земли. Обогащенный кислородом слой жидкого железа, разумеется, будет отличаться по структуре от расплавленной ржавчины, замечает Алфе, поскольку в ядре Земли поддерживаются особые условия – гигантские температуры и давления – однако он будет находиться у поверхности жидкого внешнего ядра, поскольку имеет меньшую плотность, по сравнению с чистым железом – иными словами, будет плавать на поверхности океана из чистого железа.

Однако Алфе и его команда на данном этапе своего исследования не могут гарантировать, что элементом, снижающим плотность внешнего ядра, является именно кислород. Для подтверждения своих догадок они с нетерпением ждут результатов планируемых в настоящее время экспериментов по измерению параметров нейтрино, рождающихся в недрах нашей планеты – так называемых «геонейтрино». Хотя эти частицы являются очень редкими, они несут много важной информации о структуре недр Земли, пояснил Алфе.