Совсем недавно ученые обнаружили жидкого металлического «дракона» размером с континент, который двигается вокруг внешнего ядра Земли. Но сейчас, кажется, внутреннее ядро занимает центральное место в исследованиях, так как ученые, наконец, полностью выяснили, из чего оно состоит.
Кремний в составе ядра
Представляя свои результаты на недавнем ежегодном собрании Американского геофизического союза в Сан-Франциско, команда из Университета Тохоку вновь подтвердила, что твердый шар в центре планеты состоит в основном из железа с добавлением никеля. Однако, основываясь на серии лабораторных экспериментов, ученые уверены, что внутреннее ядро также содержит следы кремния.
«Предположительно, кремний - это один из основных элементов, которые входят в состав ядра. Около 5% внутреннего ядра Земли по весу может оказаться кремнием, растворенным в железоникелевом сплаве», - говорит ведущий исследователь Эйдзи Отани, профессор петрологии и геофизики в университете Тохоку.
Как сформировалось внутреннее ядро планеты
Примерно 1,5 млрд. лет назад Земля была похожа на непостижимо горячее ядро, которое постепенно теряло тепло. После того как оно остыло, его часть затвердела и затонула в океане остального, забрав с собой большую часть железа и никеля, которая была на планете. Таким образом, родились внутреннее и внешнее ядро.
На основе сейсмических исследований и понимания геохимических процессов ученые получили довольно хорошее представление об основных компонентах каждого слоя нашей планеты, в том числе внутреннего ядра. Понятно, что для того, чтобы иметь текущий баланс элементов, ядро должно состоять из 85% железа и 10% никеля.
Это означает, что оставшиеся 5% могут состоять из других элементов, но чтобы доказать это, ученые должны придумать достаточно убедительную теорию. Некоторые из них предполагали, что этими элементами могут быть кислород, кремний и сера.
Эксперимент исследователей
Команда исследователей из университета Тохоку использовала экспериментальные устройства, чтобы воссоздать то же самое давление и температуру, которые существуют в ядре Земли. Температура, необходимая для эксперимента, – 5400 °C, такая же, как на поверхности Солнца, а давление - в 3,6 миллиона раз больше, чем на поверхности Земли.
Добавив кремний к смеси железа и никеля, ученые обнаружили, что они могли бы воссоздать те же материалы, которые были получены во время предыдущих сейсмических разведок. Хотя требуется провести больше исследований с другими элементами (в частности, кислородом), которые до сих пор не были исключены, на данный момент все выглядит так, как будто кремний является именно тем элементом, который искали ученые. 
Твердое внутреннее ядро Земли имеет 2440 километров в поперечнике. Это такой же размер, как, к примеру, у Плутона. Его взаимодействие с турбулентным внешним ядром приводит в движение огромный генератор, что дает нашей планете экранирующее магнитное поле. Поэтому, чем больше мы знаем о нем, тем лучше, и последнее исследование потенциально решает эту давнюю тайну.
