Одна проблема: это не возможно – или, по крайней мере, легко никогда не объяснялось – согласно новой работе, опубликованной в Земле и Планетарных Научных Письмах от команды ученых из Западного резервного университета Кейза.Составленный исследовательской группой из постдокторанта Людовика Юге; Земля, Экологические, и Планетарные Научные преподаватели Джеймс Ван Орман и Стивен Хок II; и Материаловедение и Технический профессор Мэтью Виллард-рефер к этой загадке как «внутренний основной парадокс образования ядра».
Тот парадокс идет как это: Ученые знали больше 80 лет, что существует кристаллизованное внутреннее ядро. Но Случай, Западная Запасная команда утверждает, что эта идея, с которой широко соглашаются, пренебрегает одним тем критической точки, который, когда-то добавленный, предложил бы внутреннее ядро, не должен существовать.Внутреннее основное противоречиеВот то, почему: В то время как известно, что материал должен быть в или ниже его температуры замерзания, чтобы быть твердым, оказывается, что создание первого кристалла от жидкости берет дополнительную энергию.
Та дополнительная энергия – барьер образования ядра – является компонентом, который модели самого глубокого интерьера Земли не включали до сих пор.Чтобы преодолеть барьер образования ядра и начать укреплять, однако, жидкость должна быть охлаждена значительно ниже ее замораживающего пункта – что ученые называют «переохлаждением».Альтернативно, что-то другое должно быть добавлено к жидкому металлу ядра – в центре планеты – который существенно уменьшает объем необходимого переохлаждения.
Но барьер образования ядра для металла – при экстраординарных давлениях в центре Земли – огромен.«Все, самостоятельно включенные, казалось, пропускали эту большую проблему – что металлы не начинают кристаллизовать немедленно, если что-то не там, который понижает энергетический барьер много», сказал Хок.
Случай Западная Запасная команда спорит самые очевидные решения, является подозреваемым:«То, что внутреннее ядро было так или иначе подвергнуто крупному переохлаждению приблизительно 1 800 градусов по Фаренгейту (1 000 Келвина) – далеко за пределами количества охлаждающихся ученых завершили. Если центр Земли достиг этой температуры, почти все ядро должно кристаллизовать быстро, но доказательства указывают, что это не.
«То, что что-то, оказалось, понизило барьер образования ядра, позволив кристаллизации произойти при более высокой температуре. Ученые делают это в лаборатории, добавляя кусок твердого металла к немного переохлажденному жидкому металлу, заставляя теперь разнородный материал быстро укрепиться. Но трудно рассчитать на масштаб размера земли, как это, возможно, произошло, как тело усиления образования ядра, возможно, нашло, что его путь к центру планеты допускал укрепление (и расширение) внутреннего ядра, сказал Хугует.
«Так, если ядро – чистая (однородная) жидкость, внутреннее ядро не должно существовать вообще, потому что это, возможно, не было переохлаждено до той степени», сказал Ван Орман. «И если это не гомогенно, как это становилось так?«Это – внутренний основной парадокс образования ядра».Возможные ответы
Тогда, как твердое внутреннее ядро формировалось?В данный момент поддержанная идея команды сродни второму решению выше: тот большие тела твердого металла медленно понижались от скалистой мантии и в ядро, чтобы понизить барьер образования ядра.Но это потребовало бы, чтобы крупный самородок возможно размер большого города – был достаточно тяжел, чтобы понизиться через мантию и затем достаточно большой, чтобы сделать его ядром без цельного распада.Если это так, «мы должны выяснить, как это могло на самом деле произойти», сказал Ван Орман.
«С другой стороны», он сказал, «там некоторая обычная особенность планетарных ядер, о которых мы не думали прежде – что-то, что позволяет им преодолевать тот барьер образования ядра?«Пора целому сообществу думать об этой проблеме и как проверить его.
Внутреннее ядро существует, и теперь мы должны выяснить, как это добралось там».