На глубине около 5150 километров от поверхности Земли температура может достигать примерно 5500 градусов Цельсия. Однако самая внутренняя часть планеты, или ядро, остается в твердом состоянии. Ученые объясняют это тем, что огромное давление, существующее там, препятствует плавлению железа и никеля.
Изучить внутреннее строение Земли напрямую невозможно, поскольку человек не может добраться туда. Поэтому ученые используют сейсмические волны, возникающие во время землетрясений. Анализируя траектории и скорость этих волн, они получают сведения о различных слоях планеты.
Хотя Земля снаружи выглядит как сплошной шар, внутри нее расположено множество слоев, среди которых главными являются кора, мантия и ядро. Ядро, в свою очередь, разделено на две части: внешнее ядро (outer core) и внутреннее ядро (inner core).
Внешнее ядро находится в жидком состоянии, тогда как внутреннее ядро твердое. Оно преимущественно состоит из железа, а также содержит никель и другие элементы. Радиус внутреннего ядра составляет около 1220 километров, что делает его очень крупным твердым участком в центре Земли.
Обычно металлы плавятся при таких высоких температурах. Однако в внутреннем ядре помимо высокой температуры присутствует чрезвычайно высокое давление. Именно это давление изменяет условия плавления железа, позволяя ядру сохранять твердое состояние, несмотря на температуру около 5500 градусов Цельсия. Внешнее ядро имеет меньшее давление, поэтому его металлическая составляющая остается в жидкой фазе.
Информация о внутреннем ядре добывается с помощью сейсмических волн. Поскольку ядро находится на тысячи километров под поверхностью, прямое исследование невозможно. Во время землетрясения различные типы волн проходят через Землю; они движутся по-разному в твердых и жидких частях. Анализируя эти изменения, ученые определили, что внутреннее ядро твердое, а окружающее его внешнее ядро — жидкое.
Кроме того, ядро связано с магнитным полем Земли. Движение жидкого металла во внешнем ядре играет ключевую роль в формировании магнитного поля планеты. Это магнитное поле функционирует как защитный барьер вокруг Земли, уменьшая воздействие заряженных частиц из космоса.
Внутреннее ядро уникально тем, что в нем одновременно присутствуют экстремально высокая температура и высокое давление. Ученые продолжают изучать структуру этой внутренней части Земли и изменения, происходящие в ней со временем, используя сейсмические данные и другие исследования.