ядро Земли
ядро Земли
Юрий Манаков Опубликована 05.09.2025 в 12:05

Углерод перевернул представления о ядре Земли: привычная модель рассыпалась, как карточный домик

Исследование показало: содержание углерода в ядре Земли выше, чем предполагалось

Земное ядро вновь заставило учёных пересмотреть привычные представления. В свежем исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, международная группа геофизиков пришла к выводу: решающую роль в формировании внутреннего твердого ядра мог сыграть углерод. Его содержание оказалось значительно выше, чем предполагалось прежде.

Загадка кристаллизации

Внутреннее ядро нашей планеты состоит в основном из железа и постепенно растёт, остывая в окружении расплавленного внешнего слоя. Но объяснить этот процесс долгое время не удавалось. Проблема заключалась в том, что для кристаллизации железо должно было переохладиться на 800-1000 °C ниже точки плавления. Геологические данные показывают: таких температур ядро никогда не достигало. Если бы охлаждение было настолько сильным, внутреннее ядро росло бы слишком быстро, а магнитное поле Земли, напротив, рухнуло бы.

В поисках недостающего элемента

Чтобы разгадать парадокс, исследователи из Университета Лидса, Оксфорда и Университетского колледжа Лондона смоделировали поведение вещества в условиях, близких к земному ядру. Они создали компьютерную модель из сотен тысяч атомов и проследили за моментом "зарождения" — формированием первых кристаллов.

Рассматривались разные элементы, которые могли попасть в ядро вместе с веществами мантии: кислород, сера, кремний и углерод. Результаты оказались неожиданными. Кислород, сера и кремний не только не помогали кристаллизации, но и тормозили её, требуя ещё большего переохлаждения. Зато углерод проявил себя как катализатор — он резко ускорял процесс.

Углерод как ключ

Моделирование показало: если в ядре содержится около 3,8% углерода, температура кристаллизации идеально совпадает с данными наблюдений. Для перехода железа в твёрдое состояние требуется переохлаждение всего на 266 °C. Это значение устраняет давнее противоречие и объясняет, как внутреннее ядро могло образоваться без экстремальных условий.

Кроме того, этот результат помогает понять, почему ядро менее плотное, чем чистое железо. Углерод, встраиваясь в кристаллическую решётку, изменяет её свойства, создавая более "лёгкую" структуру.

Заглянуть в недоступное

Учёные отмечают: новая модель объясняет не только процесс формирования ядра, но и проливает свет на его возраст. До сих пор оценки разнились — от 500 миллионов до более 2 миллиардов лет. Теперь исследователи надеются, что найденный "углеродный след" позволит точнее определить момент зарождения внутреннего ядра.

Это открытие важно и с практической точки зрения. Ведь именно динамика ядра создаёт магнитное поле Земли — наш естественный щит от космического излучения. Понимание того, какие элементы обеспечили стабильность его формирования, помогает по-новому взглянуть на эволюцию планеты и её обитаемость.

Подписывайтесь на Экосевер

Читайте также

Несколько минут с чужим смартфоном могут стоить денег — эксперт Лукацкий сегодня в 16:12
Телефон как чужая душа: стоит отдать на минуту — и теряешь всё

Эксперт Cisco Systems объяснил, почему передача телефона в чужие руки может стоить владельцу денег и доступа к личным данным.

Читать полностью »
В Сколтехе создали модель, предсказывающую реакционность элементов сегодня в 14:46
Российские гении: ученые Сколтеха предложили универсальную модель химической активности

Учёные Сколтеха предложили простую модель, которая объясняет, почему одни элементы активно реагируют, а другие — почти нет.

Читать полностью »
Астрофизик Киппинг предсказал трагический первый контакт с инопланетянами сегодня в 13:15
Громкий крик в ночи: почему первый контакт с инопланетянами может стать встречей со смертью

Учёный из Колумбийского университета предложил мрачную гипотезу о первом контакте. А что, если первым сигналом из космоса окажется крик умирающей цивилизации?

Читать полностью »
Робот-гибрид Caltech объединил функции ходьбы, езды и полёта — TII сегодня в 9:10
Робот научился выпускать из себя дрон и двигаться, как живое существо

Робот Caltech запускает со спины дрон, превращая его из наземного в летающий аппарат. Учёные уверены: это шаг к новой эре автономных машин.

Читать полностью »
Зафиксировано столкновение астероидов у Фомальгаута — астроном Калас сегодня в 1:59
Напылили на всю галактику: астрономы впервые увидели столкновение двух астероидов — искромётное зрелище

Астрономы впервые наблюдали столкновение астероидов у звезды Фомальгаут. Как это далёкое событие может раскрыть тайну рождения планет, таких, как Земля?

Читать полностью »
IBM представила квантовые процессоры Nighthawk и Loon — учёные вчера в 20:10
Квант взорвал привычную физику: IBM показала машины, которые думают иначе

IBM представила два квантовых процессора и новую систему для отслеживания квантового прогресса — шаг к настоящему квантовому превосходству и вычислениям.

Читать полностью »
Обнаружены следы сверхмассивных звёзд в ранней Вселенной — астрофизики вчера в 16:14
Эти звёзды жили меньше миллиона лет, но изменили всё: тайна ранней Вселенной раскрывается

Учёные нашли химические следы звёзд-гигантов ранней Вселенной. Эти краткоживущие объекты могли стать источником первых сверхмассивных чёрных дыр.

Читать полностью »
Психолог рассказала, как выполнить новогодние обещания — Pravda.Ru вчера в 15:35
Почему клятвы под ёлочкой заканчиваются депрессией в феврале? Психолог объяснила, как избежать новогодней ловушки

Новогодние обещания внушают надежду, но часто становятся источником стресса. Как превратить их в реальные шаги к изменениям и не потерять веру в себя?

Читать полностью »