Сверхионный водород внутри земного ядра

Команда американских ученых с помощью компьютерного моделирования проанализировала поведение железо-водородных сплавов при экстремальном давлении в 3,6 миллиона атмосфер. Исследователи сравнивали две кристаллические структуры — гексагональную и кубическую. Выяснилось, что при температурах выше 6400 кельвинов кубическая решетка теряет устойчивость, превращаясь в раскаленную металлическую смесь. Наиболее вероятным сценарием для внутреннего ядра эксперты назвали существование сверхионной фазы внутри более стабильной гексагональной структуры.

На границе внешнего и внутреннего ядра концентрация водорода резко падает. Этот процесс не ограничивается простой кристаллизацией: постоянное перераспределение элемента создает химическую плавучесть, которая подпитывает геодинамо. Именно этот механизм генерирует магнитное поле Земли. Ученые отмечают, что распределение водорода здесь зависит в первую очередь от температуры, а не от давления, что позволяет внутреннему ядру увеличиваться в объеме примерно на один миллиметр ежегодно.