На Европейском синхротроне смоделируют ядро Земли

До самого ядра учёные вряд ли доберутся в ближайшие десятилетия, а то и тысячелетия. Максимум, что им доступно, пробурить литосферу Земли. Её толщина близ дна океана не превышает 10 километров (иллюстрация ESRF).
Синими стрелками показано давление, оказываемое алмазной наковальней на вещество (зелёный цвет), помещенное между вершинами кристаллов. Лазер нагревает вещество, а рентгеновский луч (оранжевый) проходит сквозь него (иллюстрация ESRF).
Здесь показана каталитическая ячейка с разогретым образцом, готовым к исследованию при помощи рентгеновского излучения (фото ESRF/B. Gorges).
До самого ядра учёные вряд ли доберутся в ближайшие десятилетия, а то и тысячелетия. Максимум, что им доступно, пробурить литосферу Земли. Её толщина близ дна океана не превышает 10 километров (иллюстрация ESRF).
Синими стрелками показано давление, оказываемое алмазной наковальней на вещество (зелёный цвет), помещенное между вершинами кристаллов. Лазер нагревает вещество, а рентгеновский луч (оранжевый) проходит сквозь него (иллюстрация ESRF).
Здесь показана каталитическая ячейка с разогретым образцом, готовым к исследованию при помощи рентгеновского излучения (фото ESRF/B. Gorges).

Учёные хотят выяснить, как ведут себя мельчайшие частицы железа и других материалов при давлении около 3,5 миллионов атмосфер и температуре порядка 10 тысяч градусов Цельсия. Именно в таких условиях материя находится в ядре Земли.

Чтобы лучше понять, что собой представляет центр нашей планеты, находящийся на глубине около 2500 километров под поверхностью, физики будут использовать пучок излучения Европейского синхротрона (ID24) и камеры высокого давления с алмазными наковальнями.

Лазерные импульсы будут разогревать вещество до высоких температур, а алмазные наковальни создавать давление. Рентгеновские и инфракрасные спектрометры будут на атомном уровне исследовать процессы, происходящие в мельчайших крупинках железа и других материалов. Воздействие будет длиться микросекунды, однако учёным достаточно и этого малого промежутка времени.

Физики планируют выяснить, к примеру, при какой температуре плавятся минералы, как быстро те или иные вещества начинают вступать в химические реакции и идут ли они там вообще, и даже почему переворачивается магнитное поле Земли.

Все эти знания нужны геологам, чтобы построить лучшие модели земного ядра, понять его природу, прояснить историю нашей планеты. Кстати, планетологам тоже будет, чем поживиться. Ведь в похожих условиях находится вещество центра таких планет как Юпитер.

Сейчас физики заканчивают тестирование системы, сообщает Wired. А в мае 2012 года эксперимент ID24 должен открыться для исследователей всего мира.

Отметим, что подобные эксперименты проводят не только во французском Гренобле, где находится Европейский синхротрон, но и в Японии и других странах. Однако ни одно из существующих научных учреждений не может похвастаться столь высокой точностью измерений.