Ученые рассказали, как внутри Земли вырастают трехсоткилометровые "ветви"
Ученые рассказали, как внутри Земли вырастают трехсоткилометровые "ветви" - РИА Новости, 30.11.2023
Ученые рассказали, как внутри Земли вырастают трехсоткилометровые "ветви"
Исследователи УрФУ предложили модель, описывающую процессы в ядре Земли. Согласно этой модели, ядро нашей планеты состоит из твердой внутренней и жидкой внешней РИА Новости, 30.11.2023
2023-11-30T03:00
2023-11-30T03:00
2023-11-30T03:00
наука
наука
университетская наука
навигатор абитуриента
земля
уральский федеральный университет
россия
министерство науки и высшего образования рф (минобрнауки россии)
МОСКВА, 30 ноя – РИА Новости. Исследователи УрФУ предложили модель, описывающую процессы в ядре Земли. Согласно этой модели, ядро нашей планеты состоит из твердой внутренней и жидкой внешней частей, между которыми находится "рыхлая" прослойка. На поверхности твердой части ядра образуются сложные ветвистые кристаллы – дендриты. Результаты опубликованы в журнале Crystals.Кристаллизация ядра Земли происходит в условиях, которые сильно отличаются от формируемых на поверхности планеты, рассказали ученые Уральского федерального университета (УрФУ). По их словам, главными отличиями являются: чрезвычайно медленная скорость кристаллизации, сильная зависимость температуры фазового превращения от давления, более высокая температура затвердевшего ядра по сравнению с окружающей жидкостью и значительное влияние конвекции в процессе затвердевания."К примеру, ускорение свободного падения у ядра Земли примерно в два раза меньше, чем на поверхности. Давление доходит примерно до 3,7 млн атмосфер или 375 ГПа, тогда как на поверхности Земли оно меньше почти в 4 млн раз и составляет примерно 101 кПа", – сообщил руководитель лаборатории многомасштабного математического моделирования УрФУ Дмитрий Александров.Ученый пояснил, что температура ядра Земли оценивается в 5000-6000 градусов Цельсия. Так как ядро состоит в основном из железа, то оно весит около трети массы всей планеты. У самой глубокой центральной части планеты, есть твердая внутренняя область радиусом около 1300 км и внешняя, жидкая (расплавленная) зона.Внешняя, жидкая часть окутывает внутреннюю твердую и циркулирует вокруг нее. Между этими частями находится переходная "рыхлая" прослойка, где присутствуют и твердая, и жидкая фазы. Рыхлая прослойка обладает одновременно свойствами и внутренней, и внешней частей ядра планеты.Для понимания процессов, происходящих на границе слоев планеты, в УрФУ провели математическое моделирование кристаллизации с учетом наличия твердого и жидкого слоев. С помощью разработанной модели исследователи определили долю и концентрацию примесей в твердой части ядра, толщину двухфазной области, среднюю скорость движения жидкости и расстояния между дендритами."Расчеты позволили нам описать структуру и составить схему того, что происходит у двухфазной поверхности ядра Земли. В частности, мы выяснили, что могут быть дендриты разной высоты, некоторые из них достигают 300 километров. Растут они крайне медленно – примерно до 18 метров за 100 000 лет. Среднее расстояние между дендритами составляет от 10 до 100 метров, а расстояние между потоками расплава доходит до одного километра", – рассказал Александров.В исследовании отмечается, расстояние между дендритами уменьшается при увеличении скорости кристаллизации и расплава, а также при увеличении динамической вязкости расплава.Исследование было выполнено при поддержке Российского научного фонда и Минобрнауки России.
наука, университетская наука, навигатор абитуриента, земля, уральский федеральный университет, россия, министерство науки и высшего образования рф (минобрнауки россии), планета
Наука, Наука, Университетская наука, Навигатор абитуриента, Земля, Уральский федеральный университет, Россия, Министерство науки и высшего образования РФ (Минобрнауки России), планета
Ученые рассказали, как внутри Земли вырастают трехсоткилометровые "ветви"
МОСКВА, 30 ноя – РИА Новости. Исследователи УрФУ предложили модель, описывающую процессы в ядре Земли. Согласно этой модели, ядро нашей планеты состоит из твердой внутренней и жидкой внешней частей, между которыми находится "рыхлая" прослойка. На поверхности твердой части ядра образуются сложные ветвистые кристаллы – дендриты. Результаты опубликованы в журнале Crystals.
Кристаллизация ядра Земли происходит в условиях, которые сильно отличаются от формируемых на поверхности планеты, рассказали ученые Уральского федерального университета (УрФУ). По их словам, главными отличиями являются: чрезвычайно медленная скорость кристаллизации, сильная зависимость температуры фазового превращения от давления, более высокая температура затвердевшего ядра по сравнению с окружающей жидкостью и значительное влияние конвекции в процессе затвердевания.
"К примеру, ускорение свободного падения у ядра Земли примерно в два раза меньше, чем на поверхности. Давление доходит примерно до 3,7 млн атмосфер или 375 ГПа, тогда как на поверхности Земли оно меньше почти в 4 млн раз и составляет примерно 101 кПа", – сообщил руководитель лаборатории многомасштабного математического моделирования УрФУ Дмитрий Александров.
Руководитель лаборатории многомасштабного математического моделирования УрФУ Дмитрий Александров
Ученый пояснил, что температура ядра Земли оценивается в 5000-6000 градусов Цельсия. Так как ядро состоит в основном из железа, то оно весит около трети массы всей планеты. У самой глубокой центральной части планеты, есть твердая внутренняя область радиусом около 1300 км и внешняя, жидкая (расплавленная) зона.
Внешняя, жидкая часть окутывает внутреннюю твердую и циркулирует вокруг нее. Между этими частями находится переходная "рыхлая" прослойка, где присутствуют и твердая, и жидкая фазы. Рыхлая прослойка обладает одновременно свойствами и внутренней, и внешней частей ядра планеты.
Для понимания процессов, происходящих на границе слоев планеты, в УрФУ провели математическое моделирование кристаллизации с учетом наличия твердого и жидкого слоев. С помощью разработанной модели исследователи определили долю и концентрацию примесей в твердой части ядра, толщину двухфазной области, среднюю скорость движения жидкости и расстояния между дендритами.
"Расчеты позволили нам описать структуру и составить схему того, что происходит у двухфазной поверхности ядра Земли. В частности, мы выяснили, что могут быть дендриты разной высоты, некоторые из них достигают 300 километров. Растут они крайне медленно – примерно до 18 метров за 100 000 лет. Среднее расстояние между дендритами составляет от 10 до 100 метров, а расстояние между потоками расплава доходит до одного километра", – рассказал Александров.
В исследовании отмечается, расстояние между дендритами уменьшается при увеличении скорости кристаллизации и расплава, а также при увеличении динамической вязкости расплава.
Исследование было выполнено при поддержке Российского научного фонда и Минобрнауки России.
Доступ к чату заблокирован за нарушение правил.
Вы сможете вновь принимать участие через: ∞.
Если вы не согласны с блокировкой, воспользуйтесь формой обратной связи
Обсуждение закрыто. Участвовать в дискуссии можно в течение 24 часов после выпуска статьи.
