Сьогодні ядро Землі залишається неймовірно гарячою та щільною сферою глибоко всередині нашої планети. Воно складається з рідкого зовнішнього ядра, яке починається приблизно за 2900 кілометрів (1800 миль) під поверхнею Землі і простягається на 2200 кілометрів (1400 миль). Також існує тверде внутрішнє ядро, яке починається приблизно за 5150 км (3200 миль) під землею, з радіусом близько 1220 км (758 миль).
Центр Землі складається переважно із заліза, приблизно 85%, легованого нікелем та іншими легшими елементами; цей матеріал знаходиться в рідкому стані у зовнішньому ядрі та в твердому — у внутрішньому. Вчені вивели ці властивості завдяки поєднанню лабораторних вимірювань залізних сплавів під високим тиском, аналізу складу метеоритів та розуміння того, як сейсмічні хвилі вигинаються або зникають під час подорожі крізь надра планети.
Оскільки зовнішнє ядро Землі складається переважно з рідкого заліза, температури в цій області мають бути вищими за температуру плавлення заліза. На поверхні планети температура плавлення чистого заліза становить 1538°C (2800°F). Але ця цифра не враховує “величезний тиск” глибоких надр, як пояснив Live Science Квентін Вільямс, фізик мінералів з Каліфорнійського університету в Санта-Круз. Зростання тиску підвищує температуру плавлення заліза та більшості інших речовин, що пояснює, чому внутрішнє ядро дуже гаряче, але залишається твердим через високий тиск.
Щоб визначити температуру плавлення заліза під астрономічним тиском, вчені провели низку експериментів для симуляції цього середовища. Деякі дослідження стискали шматок заліза між двома загостреними алмазами (так звані алмазні кліщі) для створення високого тиску, тоді як лазер нагрівав залізо до високих температур. Інші вдаряли по шматках заліза високошвидкісними снарядами або ударними променями, щоб імітувати тиск, що руйнує.
Гаряче з самого початку
“Ми не дуже добре охолоджуємося”, — сказав Вільямс, маючи на увазі, що Земля зберегла багато тепла від свого первісного формування, на відміну від інших кам’янистих планет у нашій сонячній системі. Як наслідок, наша планета має такі властивості, як тектоніка плит, яка переміщує частини земної поверхні, приносячи поживні речовини та створюючи різноманітні середовища для еволюції та процвітання життя. Залізне ядро, яке частково є рідким, також генерує магнітне поле Землі, що захищає планету та життя на ній від небезпечних сонячних вітрів.