UA-11868742-1

В центре Земли горячее, чем мы думали

26 апреля 2013. Температура близ центра Земли, по новым данным, равна 6 000°C — на тысячу градусов больше, чем показал аналогичный эксперимент, проведённый 20 лет назад.

Тем самым подтверждается правота геофизических моделей, которые говорят о том, что перепад температур между твёрдым ядром и мантией над ним должен составлять по меньшей мере 1 500°C, иначе невозможно объяснить существование геомагнитного поля.

Кстати, заодно удалось установить, почему ошиблись авторы предыдущего исследования.

Так воспроизводили условия в центре Земли: термоизолированная железная пылинка помещается между острыми концами двух алмазов, которые сжимают её, пока лазер нагревает. Затем в дело вступает рентгеновское излучение. (Изображение авторов работы.)

Так воспроизводили условия в центре Земли: термоизолированная железная пылинка помещается между острыми концами двух алмазов, которые сжимают её, пока лазер нагревает. Затем в дело вступает рентгеновское излучение. (Изображение авторов работы.)

Ядро Земли состоит в основном из шара жидкого железа с температурой 4 000°C и «плотностью» более 1,3 млн атмосфер. В этих условиях железо настолько жидкое, что его можно сравнить с водой в океанах. Лишь в самом центре планеты, где давление и температура ещё выше, железо переходит в твёрдую фазу. Анализ вызванных землетрясениями сейсмических волн, проходящих сквозь Землю, позволяет судить о толщине обоих ядер и даже о том, как с глубиной возрастает давление. Но эти волны ничего не говорят о температуре, которая оказывает большое влияние на движение материала внутри жидкого ядра и твёрдой мантии над ним. Более того, именно перепад температур между мантией и ядром считается главным фактором крупномасштабных термических перемещений, которые вместе с вращением Земли создают нечто вроде динамо-машины, порождающей магнитное поле планеты. Распределение температур внутри Земли лежит также в основе геофизических моделей, объясняющих возникновение и активную деятельность вулканов в таких местах, как Гавайи или Реюньон.

Выяснить температуру в центре Земли можно путём экспериментов с плавкой железа под разным давлением: алмазный пресс позволяет сжимать крошечные образцы до нескольких миллионов атмосфер, тогда как лазерный луч нагревает их до 4–5 тыс. градусов. Конечно, описать это в двух строках намного проще, чем осуществить в лаборатории: предстоит позаботиться о теплоизоляции образца, о том, чтобы он не реагировал со своим окружением и пр. К тому же разогреть железо до температуры центра Земли можно лишь на несколько секунд, а за это время не так-то просто понять, начало оно плавиться или нет.

Сотрудники Комиссариата ядерной энергетики Франции и европейского ускорительного комплекса ESRF в Гренобле (тоже Франция) разработали новую технологию, основанную на интенсивном рентгеновском излучении, порождённом синхротроном: всего за секунду его дифракция позволяет определить, твёрд образец, жидок или частично расплавлен. В течение этой секунды можно удержать температуру и давление на постоянном уровне, а также предотвратить протекание химических реакций.

Исследователи довели температуру плавления железа до 4 800°C, а давление — до 2,2 млн атмосфер. Затем данные экстраполировали, чтобы выяснить температуру при давлении 3,3 млн атмосфер, характерном для границы между жидким и твёрдым ядром, и выяснили, что она должна составлять 6 000 ± 500°C. Значение может оказаться несколько иным, если железо испытывает неизвестный фазовый переход между измеренным и экстраполированным показателями.

Так почему же Райнхард Бёлер из Химического института Общества им. Макса Планка (ФРГ) и его коллеги в 1993 году сообщили о другой температуре — примерно на тысячу градусов ниже? Дело в том, что начиная с 2 400°C на поверхности образца начинается рекристаллизация, что приводит к динамическим изменениям кристаллической структуры твёрдого железа. Двадцать лет назад учёные определяли, расплавилось железо или нет, оптическим методом, и вполне возможно, что рекристаллизация была интерпретирована как плавление.

А так это выглядит в лаборатории ESRF. В глубине кадра скрывается соавтор исследования Гийом Морар.

А так это выглядит в лаборатории ESRF. В глубине кадра скрывается соавтор исследования Гийом Морар.

Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

По материалам: ESRF
Источник: Компьюлента

9 комментариев “В центре Земли горячее, чем мы думали”

    • Вопрос: Почему одни вещества плавятся при нагревании, например, олово, а другие сразу загораются? Без плавления, например, бумага.

      Или можно так спросить: Почему газета не плавится перед тем, как загорится?

      Ответ: Потому что у бумаги плохая теплопроводность и она не успевает расплавиться прежде, чем загорится.

      Скажем, у полиэтилена теплопроводность немного лучше и он уже плавится перед тем, как загорается.

      Просто убило, я прям не знаю даже что сказать. Это вообще на какую аудиторию рассчитано? Кто это писал вообще знают чем ОВР(окислительно-восстановительные реакции) отличается от плавления?

      Яйцо иди свари, пусть оно минут 10-15 на столе полежит, а потом посмотри где теплее будет, где холоднее.

      Хотя там есть одна умная мысль, но только одна, то что тепло ведет себя как самостоятельная материя.

      И вот еще от туда

      Вулканы и землетрясения происходят в результате подземных природных взрывов.

      Ога да, Гавайские острова? Землетрясений особо нету, зато лава постоянно течет из-под земли.

  1. Почитал. Промолчать не могу, стыдно за науку...

    Комментарий к выписке из статьи:

    Пишут «Выяснить температуру в центре Земли можно путём экспериментов с плавкой железа под разным давлением: алмазный пресс позволяет сжимать крошечные образцы до нескольких миллионов атмосфер, тогда как лазерный луч нагревает их до 4–5 тыс. градусов. Конечно, описать это в двух строках намного проще, чем осуществить в лаборатории: предстоит позаботиться о теплоизоляции образца, о том, чтобы он не реагировал со своим окружением и пр. К тому же разогреть железо до температуры центра Земли можно лишь на несколько секунд, а за это время не так-то просто понять, начало оно плавиться или нет».

    Господа учёные, почему только на несколько секунд можно создать высокую температуру давлением?

    Ответ. Другого результата достичь невозможно постоянным сжатием. Необходимо сжимать и разжимать что-то для того, чтобы механическую энергию сжатия превратить во внутреннюю кинетическую энергию хаотического движения атомов (частиц) в испытуемом теле.

    Люди без высшего образования знают, если преломлять проволоку — она греется в месте сжатия. Достаточно прекратить сжимать разжимать атомы, тепло не станет вырабатываться в месте излома.

    Тепловое хаотическое движение атомов (молекул) происходит при холодной ковке, сжатии газов и в др. случаях.

    Поршень компрессора сжимая газ, вырабатывает тепло в рабочем теле (газ). Если просто сжать газ, то выделив порцию тепла процесс теплового хаотического движения молекул газа прекращается.

    Господа учёные знают молекулярно кинетическую теорию? Похоже предпочитают не вспоминать...правильно делают, иначе как собственный вымысел считать открытием в науке.

    Если господа учёные уверены, что постоянное сжатие ядра Земли силами гравитационного поля вырабатывает тепло в ядре, тогда извольте создать вечный источник тепла на поверхности планеты.

    Сжигаем углеводороды, атомом балуемся для выработки энергии. Термоядерный искусственный синтез пытаемся сотворить на ТОКАМАКах — зачем? Давайте создадим искусственное сжатие рабочего тела мощными прессами и через это тело пропустим воду для потребления — вечный двигатель однако! Похоже в Серпухове и в Курчатовском центре учёные «мух ловят», тут им бесплатная идея предложена заморскими «учёными», авторами горячего строения Земли и его ядра.

    Вывод: авторы горячего ядра Земли — это очередные проходимцы в науке — боровцы. Господин Бор советовал, хотите славы, стройте неправдоподобную теорию, вот и стараются...

    Напрасные потуги. Ядро Земли по определению не может быть горячим. При столь мощном сжатии практически отсутствует тепловое хаотическое движение частиц в ядре. О теории холодного ядра Земли читайте на моём сайте khovalkin.ru/%d0%ba%d0%bd%d0%b8%d0%b3%d0%b8/

    • А тебе в голову не приходило что при столь высоких давлении и температуре железо начнет реагировать с углеродом(алмазные наковальни)? И образец будет попросту испорчен? Не?

      Ты хоть вообще читал что там написано? Там же черным по белому написано, сжимали для создания ДАВЛЕНИЯ, и нагревали лазером, а не сжимали для создания ТЕМПЕРАТУРЫ. И почему образец не замерз при столь сильном сжатии?

      Давай дальше выворачивай факты на изнанку, у тебя это так хорошо получается.

  2. astrix:

    А тебе в голову не приходило что при столь высоких давлении и температуре железо начнет реагировать с углеродом(алмазные наковальни)? И образец будет попросту испорчен? Не?

    Ты хоть вообще читал что там написано? Там же черным по белому написано, сжимали для создания ДАВЛЕНИЯ, и нагревали лазером, а не сжимали для создания ТЕМПЕРАТУРЫ. И почему образец не замерз при столь сильном сжатии?

    Давай дальше выворачивай факты на изнанку, у тебя это так хорошо получается.

    Без комментариев. Физику надо знать, господин astrix, тогда не станете «своевольничать» на форуме. Да и хамство не терплю, противно общаться.

    • Конечно без комментариев, а как иначе? Вспомнилось мне тут одно четверостишие

      Мой небосвод хрустально ясен

      и полон радужных картин

      не потому, что мир прекрасен,

      а потому, что я — ******.

      Сделай прототип какого-нибудь девайса, основанного на твоей дутой теории. Сними на видео, подробно объясни как работает, и чертежи в придачу. Вот тогда тебе может кто и поверит. И хватит свою писанину выставлять за догму.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Thrasher купить в москве - huf thrasher kracava.vmayke.org.