Оскільки пробурити свердловину до центру Землі та перевірити, що там насправді, ми не можемо, вчені досліджують внутрішнє ядро переважно за сейсмічними хвилями. Викликані землетрусами вібрації проходять через різні матеріали з різною швидкістю і аналіз цих змін може розкрити структуру окремих шарів.
Не пропустіть Вчені знайшли "ключ" до надпровідності при кімнатній температурі: неочікуване відкриття
Протягом десятиліть дослідження показували, що через внутрішнє ядро може поширюватись певний тип сейсмічних коливань – так звана хвиля зсуву. Це свідчить, що ядро – тверде тіло. Однак якщо ці хвилі проходять через нього повільніше, ніж через кулю твердого заліза, значить, воно трохи м'якше.
Що показало нове дослідження
У новому дослідженні вчені провели моделювання температури та тиску в центрі Землі, щоб зрозуміти, які ще типи матерії можуть бути там. І виявили, що деякі сплави заліза можуть утворювати суперіонний стан. Також автори розрахували, як швидко хвилі зсуву повинні рухатися крізь суперіонні сплави, і отримані дані збіглися з результатами спостережень.
У суперіонному залізному сплаві атоми заліза утворюють тверду решітку, яка утримує речовину, тоді як легші елементи проникають крізь решітку майже як рідину. Враховуючи умови в ядрі Землі, модель показала, що легші елементи можуть містити водень, кисень або вуглець.
Втім, гіпотеза китайських дослідників не єдина, яка пояснює особливості будови внутрішнього ядра Землі. Є, наприклад, припущення, що повільніший рух зсувної хвилі відбувається через "залізний сніг", що потрапляє із зовнішнього ядра у внутрішнє.