Компьютерное моделирование однозначно поддерживает новую теорию ядра Земли

Шведские исследователи представили в Интернете доказательства правильности своей теории о земном ядре. Эти исследования могут иметь значение для нашего понимания о том, как остывала Земля, и о стабильности магнитного поля нашей планеты.

Давно было известно, что внутреннее ядро земли - сфера, проявляющей себя как твердое тело с радиусом приблизительно 1200 км, главным образом состоящая из железа. Сейсмические исследования, проведенные в свое время, показали анизотропность свойств ядра Земли: упругие волны проходят через ядро быстрее в направлении параллельном оси Земли, нежели в направлении параллельном экватору. Это явление тогда не имело объяснения. При тех высоких температурах, которые имеются в центре Земли, эти волны должны были проходить во всех направлениях с одинаковой скоростью.

В недавних исследованиях ученые из университета Уппсалы (Uppsala University) с коллегами из KTH представили объяснение анизотропности ядра Земли, опубликованное в ряде статей в «Nature» и «Science». Первоначально, в 2003 году эти ученые выдвинули теоретическое доказательство что ядро земли принимает так называемую объемно-центрированную кубическую кристаллическую структуру и при высоком уровне симметрии проявляет удивительно высокий уровень упругой анизотропии.

Эта теория о кристаллической структуре ядра Земли противоречила преобладающему в то время представлению, но с тех пор «голая» теория нашла, и экспериментальную и более развитую теоретическую поддержку. В последних исследованиях были смоделированы условия, имеющие место в центре Земли, через которые были пропущены сейсмические волны. При этом, волны двигались с разницей по скорости примерно в 12% по разным направлениям. Сначала результаты были рассчитаны для нескольких миллионов атомов при их сильном взаимодействии друг с другом. На этом базисе была построена компьютерная модель для поведения звуковых волн при прохождении железа при условиях, преобладающих в ядре Земли.

«Мы нашли, что объемно-центрированная кубическая структура железа - единственная структура, которая могла бы соответствовать экспериментальным наблюдениям», заявил Borje Johansson, профессор из университета Уппсалы

Тепловой баланс Земли, как и магнитное поле, зависят от количества тепла, запасенного во внутреннем ядре планеты. Оно, в свою очередь, зависит от кристаллической структуры железа во внутреннем ядре. Предварительно эти оценки базировались на моделях, основанных на структуре гексагонального кристалла железа во внутреннем ядре.

Открытие шведских ученых повлечет за собой критическую переоценку теорий охлаждения Земли и стабильности магнитного поля и откроет новые перспективы для понимания прошлого, настоящего и будущего нашей планеты.

В своих исследованиях ученые использовали модели, основанные на так называемой плотностно-функциональной теории, за которую Уолтер Кон (Walter Kohn) был удостоен Нобелевской Премии в 1999 году. Для вычислений были использованы наиболее мощные компьютеры из существующих в Стокгольме и Линкопинге.

20.03.2025

Разработана новая методика оценки состояния почв криолитозоны

Ученые разработали новую методику оценки состояния почв криолитозоны, основанную на численном многофакторном моделировании. Ее использование проявило закономерности замерзания и оттаивания многолетнемерзлых грунтов и влияние на эти процессы естественных и техногенных факторов. »»»

19.03.2025

Разрабатывается новая технология устранения разливов нефтепродуктов

Ученые разрабатывают технологию ликвидации разливов нефтепродуктов, предполагающую использование полимеров для сбора и отверждения мазута. »»»

18.03.2025

Разработано и внедрено ПО для геотехнического мониторинга

Разработана информационная система для геотехнического мониторинга, нацеленная на обработку и интерпретацию данных. Она внедрена на западносибирском месторождении углеводородов, что упростило осуществление мониторинга. »»»

15.03.2025

Ведется разработка технологии фиторемедиации шламовых амбаров

Путем химического анализа ученые выяснили, что буровые шламы при некоторых мелиоративных мероприятиях могут стать питательной средой для растений. Теперь они подбирают устойчивые к соответствующим условиям фитоценозы для создания технологии фиторемедиации шламовых амбаров месторождений углеводородов. »»»

13.03.2025

Разработана новая технология очистки почв от нефтепродуктов

Новая технология удаления нефтепродуктов из почв основана на использовании защитного сорбционного экрана, представляющего собой рулон геотекстиля, заполненный композитом из переработанных промышленных отходов. Она характеризуется высокой эффективностью, простотой использования и экономичностью. »»»