Наблюдения за тем, как сейсмические волны проходят через внутренние области Земли, меняя скорость и направление, показали, что ядро планеты разделено на две части: твёрдую внутреннюю и жидкую внешнюю. Обе состоят в основном из железа с примесью никеля. Около 10% массы внешнего ядра приходится на лёгкие элементы: серу, кислород, кремний, углерод и водород. Одни исследователи утверждают, что кислород в этой группе самый распространённый; другие склоняются в пользу серы.

Инвэй Фэй из Института Карнеги (США) и его коллеги провели следующий эксперимент. Они взяли два образца, состоящих в основном из железа. Один содержал примерно 8% кислорода и 2% серы (по массе), а другой — 2,2% и 5,3% соответственно. Образцы поместили в условия высокого давления и температуры, воссоздав тем самым картину внешнего ядра.

Плотность второго образца и скорость прохождения через него звуковых волн лучше соответствовали тому, что наблюдается глубоко внутри планеты. Дальнейшие расчёты показали, что соответствие было бы ещё лучше, если бы на долю кислорода приходилось всего 0,5% массы.

Результаты хорошо согласуются с итогами недавнего теоретического исследования, показавшего, что 8% ядра может составлять кремний, 2% — сера, 0,5% — кислород. В то же время, как отмечает г-н Фэй, 8% кремния — слишком высокий показатель, не позволяющий объяснить некоторые характеристики ядра (например, разницу в плотности между внутренней и внешней частью).

Небольшое количество кислорода во внешнем ядре подразумевает, что его было мало в том материале, из которого формировалась Земля.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Подготовлено по материалам ScienceNews.

Текст: Дмитрий Целиков

Послушать эту новость