Теории образования Земли, глубинное строение ее внутренних оболочек и другие вопросы мироздания > О волновой природе напряжений и деформаций и механизме концентрации пи в земной коре
О волновой природе напряжений и деформаций и механизме концентрации пи
Устьянцев Валерий Николаевич:
ЕФТЬ – ПРОДУКТ УЛЬТРАБАЗИТОВОЙ МАНТИИ ЗЕМЛИ
Иванов К.С.*, Федоров Ю.Н.**, Ерохин Ю.В.*, Кучеров В.Г.***,
Петров Л.А.****, Погромская О.Э.*, Шишмаков А.Б.****, Биглов К.Ш.*
*Институт геологии и геохимии УрО РАН, Екатеринбург, Россия
e-mail: ivanovks@igg.uran.ru
**ООО КогалымНИПИнефть, Тюмень, Россия
e-mail: fedorovyn@tmn.lukoil.com
***Королевский технологический университет, Стокгольм, Швеция
****Институт органического синтеза УрО РАН, Екатеринбург, Россия
OIL
AS
A
PRODUCT
OF
THE EAR
TH UL
TRABASITE MANTLE
Ivanov K.S.*, Fedorov Yu.N.**, Erokhin Yu.V.*, Kucherov V.G.***,
Petrov L.A.****, Pogromskaya O.E.*, Shishmakov A.B.****, Biglov K.Sh.*
*Institute of Geology and Geochemistry UB RAS, Ekaterinburg, Russia
e-mail: ivanovks@igg.uran.ru
**LLC «KogalimNIPInepht», Tumen, Russia
e-mail: fedorovyn@tmn.lukoil.com
***Royal Technological University, Stockholm, Sweden
****Institute of Organic Synthesis UB RAS, Ekaterinburg, Russia
Thermodynamic calculations and experiments showed that methane can not polymerize into heavi-
er hydrocarbons at pressures lower than 5 kbar, while for a synthesis of hydrocarbon systems similar
on composition to nature oils it is necessary 700-1800° and 15-80 kbar. The West Siberia and Tatarst
an
oil geochemical study shows that oils possess an extremely specific microelement composition. The
main geochemical oil features are limitedly low contents of the majority of microelements and a brig
htly
expressed positive europium anomaly, characteristic for deep formations. A series of experiments on
the mass transport of the organic compounds from the bituminous argillites samples into synthesided
hydrocarbons and mineralized thermal waters has been made. It was shown that biomarker presence in
natural oils is not a proof of the oil organic origin, but may be quite gained by the hydrocarbons i
n the
process of migration through sedimented rocks, containing the organic substance.
Изучение природы нефти – это основополагающий мировоззренческий вопрос в геологии,
имеющий и фундаментальное научное и практическое значение. Гипотеза глубинного происхождения нефти берет начало с работ Д.И. Менделеева и П. Бертло и развивалась учеными России, Украины, США и др. [1-11 и др.].
Эта концепция основана на представлениях о том, что образование УВ (углеводородов) происходит в мантийных очагах вследствие неорганического синтеза.
Образовавшиеся в мантии Земли УВ по глубинным разломам проникают в земную кору, где и образуют нефтегазовые месторождения. Анализ геологического строения гигантских месторождений
УВ показывает, что путями крупномасштабной углеводородной дегазации мантии Земли являют-
ся преимущественно окраинные и внутренние рифты океанических и континентальных литосферных плит и другие зоны глубинных разломов фундамента осадочных бассейнов [2-4, 7, 9 и др.].
В последнее время в пользу представлений о глубинном происхождении нефти получены
новые факты. Система Н-С, которой является природная нефть, метастабильна. При низких дав-
201
Третья международная конференция
«Ультрабазит-базитовые комплексы складчатых областей и связанные с ними месторождения»
лениях все тяжелые УВ нестабильны по отношению к метану и стехиометрическому количеству
водорода. Метан не полимеризуется в тяжелые УВ при низких давлениях и любых температу-
рах. Наоборот, увеличение температуры при низких давлениях увеличило бы скорость разложе-
ния тяжелых УВ молекул [10 и др.]. Поскольку химические потенциалы всех биотических мо-
лекул лежат намного ниже химического потенциала метана, постольку никакая УВ молекула тя-
желее метана не самообразуется из любых биотических молекул. И термодинамические расче-
ты и эксперименты показали, что для синтеза углеводородных систем сходных по составу с природными необходима температура 700-1800°К и давление 15-80 кбар [5, 10, 11 и др.]. Такие условия существуют в верхней мантии Земли на глубинах 50-240 км. Экспериментальные работы по-следних лет, проведенные российскими, американскими, западно-европейскими и китайскими учеными [5 и др.] показали возможность абиогенного синтеза углеводородов в глубинных (мантийных) условиях. Полученные результаты свидетельствуют о том, что из неорганических компонентов при высоких давлениях и температурах, сходных с термобарическими условиями верхней мантии Земли, синтезируется смесь углеводородов, сходная по своему составу с природной нефтью.
Количество синтезированных тяжелых УВ возрастает при увеличении давления. Таким
образом, тяжелые углеводородные молекулы, присутствующие в нефти, являются маркерами
высоких давлений ее генерации.
Если нефть образовалась в мантии, сложенной, как известно, преимущественно ультраосновными породами, то логично предположить, что взаимодействие нефти и ультрамафитов должно отразиться на ее микроэлементном составе. Изучение неорганической геохимии нефти Западной Сибири и Татарстана методом ICP-MS (Element 2, группа Ю.Л. Ронкина) показывает, что нефти обладают крайне специфическим микроэлементным составом, не присущим более никаким другим веществам Земли. Главная геохимическая особенность нефти заключается в предельно низких содержаниях большинства микроэлементов. На диаграммах нормированных содержаний РЗЭ, заметной чертой их распределения в нефтях является преобладание легко лантаноидов над средними и тяжелыми (La/Yb = 16-19). Важной чертой нефти является ярко выраженная положительная европиевая аномалия, характерная для глубинных образований. Содержания в нефтях цезия, рубидия, стронция, циркония и платиноидов вполне сопоставимы с их концентрациями в ультрабазитах. На основании повышенных содержаний Ni, Co, Cr, V и др. также был
сделан вывод об «ультрабазитовой» геохимико-металлогенической специализации нефти [6, 1 и др.] и поддержано предположение об ее глубинном происхождении.
Нами в Институте органического синтеза УрО РАН проведена серия экспериментов по мас-
сопереносу органических соединений из образцов битуминозных аргиллитов баженовской сви-
ты Северо-Покачевского, Южно-Ягунского и Тевлинско-Русскинского месторождений нефти За
падной Сибири в синтезированные углеводороды и минерализованные термальные воды.
Показано, что присутствие биомаркеров (УВ, сохранивших характерные черты исходных биоорганических соединений) в природных нефтях не является бесспорным доказательством органического
происхождения нефти (как это рассматривается сторонниками органической, осадочно-миграци-
онной гипотезы происхождения нефти), а вполне может быть приобретено исходно глубинными
углеводородами при миграции через осадочные породы, содержавшие органическое вещество.
Одними из главных задач должны быть разработки новых методик поисков месторожде-
ний УВ. Так, исходя из глубинного происхождения нефти, весьма важным является картирова-
ние разломов фундамента. По сути уже сейчас развиваемые нами представления дают основа-
ния отказаться от такого, еще сравнительно недавно казавшегося незыблемым требования, как
обязательное наличие «нефтематеринских толщ» в разрезе конкретного района для его промышленной нефтегазоносности.
Исследования проводятся в рамках Программы ОНЗ РАН No1 «Фундаментальные проблемы геологии и геохимии нефти и газа...».
ЛИТЕРАТУРА
1.
Зубков В.С.
Гипотезы происхождения тяжелых углеводородов и битумов в разновозрастных офио-
литах // Литосфера. 2009. No 1. С. 70-80.
202
The third international conference
«
Mafic-ultramafic complexes of folded regions and related deposits
»
2.
Иванов К.С., Кучеров В.Г., Федоров Ю.Н.
К вопросу о глубинном происхождении нефти // Состоя-
ние, тенденции и проблемы развития нефтегазового потенциала Западной Сибири. Тюмень: ЗапСибНИ-
ИГГ, 2008. С. 160-173.
3.
Краюшкин В.А.
Абиогенно-мантийный генезис нефти. Киев: Наукова думка, 1984. 176 с.
4.
Кудрявцев Н.А.
Генезис нефти и газа. Л.: Недра, 1973. 216 с.
5.
Кучеров В.Г., Бенделиани Н.А., Алексеев В.А., Кенней Дж.Ф.
Синтез углеводородов из минералов
при давлении до 5 ГПа // Доклады РАН. 2002. Т. 387. No 6. С. 789-792.
6.
Маракушев А.А. и др.
Геохимическая специфика нефти и происхождение ее месторождений // Док-
лады РАН. 2004. Т. 398. No 6. С. 795-799.
7.
Порфирьев В.Б.
Природа нефти, газа и ископаемых углей. Избранные труды. Т. 2. Абиогенная
нефть. Киев: Наукова думка, 1987. 216 с.
8.
Федоров Ю.Н., Иванов К.С., Ерохин Ю.В., Ронкин Ю.Л.
Неорганическая геохимия нефти Шаимс-
кого района (Западно-Сибирский нефтегазоносный мегабассейн) // Пути реализации нефтегазового потен-
циала ХМАО. Ханты-Мансийск, 2006. Т. 1. С. 306-314.
9.
Шахновский И.М.
Происхождение нефтяных углеводородов. М.: Геос, 2001. 72 с.
10.
Chekaliuk E.B., Kenney J.F.
The stability of hydrocarbons in the thermodynamic conditions of the Earth
// Proc. Amer. Phys. Soc., 1991. 36. 347.
Устьянцев Валерий Николаевич:
Но:
Гелий мантии
«Б. А. Мамырин, Г. С. Ануфриев, Л. В. Хабарин, И. Н. Толстихин, И. Л. Каменский. Номер и дата приоритета: № 253 от 2 июля 1968 г. Дата регистрации открытия: 1982 г. писание открытия.
Суть открытия заключается в том, что выяснилась новая особенность устройства нашей планеты. Известно, что земной шар имеет слоистую структуру – сверху тонкая (10 – 70 километров) земная кора, далее мантия толщиной около 3 тысяч километров, внутри тяжелое ядро.
Российские ученые установили, что гелии, которыми «пропитаны» породы земной коры и породы мантии, резко отличны по изотопному составу.
В коре, в различных регионах отношение гелия3 к гелию4 может меняться в десятки и сотни раз и это отношение крайне мало.
А в гелии мантии отношение легкого изотопа к тяжелому оказалось очень стабильным и в тысячу раз больше, чем в гелии земной коры.
Это редчайший феномен природы, поскольку сдвиги в изотопном отношении для различных элементов на Земле не превышают обычно нескольких процентов. В результате изотопных анализов гелия из разнообразных природных объектов был обнаружен, первоначально в газах термальных источников Южно-Курильских островов, гелий с аномально высоким изотопным отношением Не3/Не4 = ~ (3±1) 105.
Дальнейшие исследования и анализ проб, отобранных из многих точек земного шара во всех океанах, на всех материках, на многочисленных островах, показали, что установленный факт носит глобальный характер, и в гелии, продуцируемом подкоровыми слоями Земли, отношение Не3/Не4 выше в сотни и тысячи раз, чем в гелии, генерируемом породами земной коры.
Открытие позволило решить загадку гелия атмосферы Земли: именно мантийный гелий, прорываясь через кору, создал в атмосфере гелий с изотопным отношением в 100 раз большим, чем у гелия коры (который, как раньше считалось, только и поступал в атмосферу).
Обнаруженная закономерность существенно дополняет общую картину распределения гелия на Земле, дает возможность косвенной оценки степени радиоактивности мантии, связи ее с поверхностью Земли, степени дегазации Земли. Сравнительный анализ отношений Не3/Не4 позволяет определять присутствие мантийного гелия даже при сильном разбавлении его гелием коры.
Знание закономерности распределения концентрации изотопов гелия создает предпосылки для прогнозирования землетрясений и извержений вулканов, т.к. в периоды, предшествующие землетрясениям, к стационарному потоку гелия добавляется гелий, содержавшийся ранее в породах и минералах и имеющий иной изотопный состав. Наблюдаемый изотопный состав гелия почти полностью обусловлен перемешиванием в различных пропорциях гелия мантии и радиогенного гелия земной коры. При этом в наблюдаемом вблизи поверхности Земли потоке гелия выделяют стационарную компоненту, типичную для газов региона в «спокойное» время, и добавочную, связанную с дополнительной дегазацией вещества земной коры при повышении ее напряжений перед крупными землетрясениями.
Открытие удалось сделать благодаря уникальному прибору – магнитному резонансному массспектрометру – разработанному и созданному в Ленинградском Физико-техническом институте имени А. Ф. Иоффе (он оказался в десятки тысяч раз чувствительнее лучших зарубежных спектрометров). Разработкой приборов и исследованиями по изотопии гелия руководил доктор физико-математических наук, профессор Мамырин Борис Александрович.
В практической геологии изотопно-гелиевый критерий позволяет картировать рудоносные зоны (уран, литий и др.), отличать зоны действующих разломов земной коры, оценивать обстановку в сейсмически неустойчивых районах. Этот метод используется для решения ряда гидрологических проблем – например, для определения контуров подводных течений в океанах, для расчета глубин залегания горячих (термальных) водных источников. Становятся еще более точными поиски геологов, т.к. изотопные «метки» позволяют отличать молодые породы от старых, находить перспективные месторождения полезных ископаемых. (Б. А. Мамырин, Г. С. Ануфриев, Л. В. Хабарин, И. Н. Толстихин, И. Л. Каменский).
Устьянцев Валерий Николаевич:
В.И. Вернадский, 1934 о гелии:
«Все нахождения связаны с нефтяными месторождениями и с углеводородными газами их сопровождающими. Во всех месторождениях есть возможность констатировать или массивы более богатых рассеянными ураном и торием кислых гранитных пород или их разрушения — детритовых пород, которые могут явиться источником гелия»
Устьянцев Валерий Николаевич:
Общеизвестно, что Солнце и другие звезды черпают свою колоссальную энергию из пылающего в их недрах «термоядерного котла.
Но и относительно холодная Земля излучает тепла заметно больше, чем можно было бы предположить на основе таких широко распространенных в природе процессов, как, например, естественный радиоактивный распад.
Некоторые ученые считают, что причина этого кроется в работе гигантского атомного реактора в земных глубинах. Только в нашем геореакторе происходит не термоядерный синтез, как в звездах, а цепные реакции деления.
В 1972 г. на заводе во Франции, производящем обогащенное ядерное топливо, случилось ЧП. До сих пор считалось, что изотопный состав природного урана повсюду на Земле одинаков. Однако в одной партии исходного сырья обнаружилось заметно меньше урана-235, чем обычно. Комиссариат по атомной энергии начал расследование.
Специалисты увидели в случившемся не злой умысел, но потрясающий природный феномен. Оказалось, что около 1,8 млрд лет назад на нескольких участках уранового месторождения в Окло (Габон), откуда поступила партия урана, происходили цепные ядерные реакции деления. Иными словами, там работал настоящий ядерный реактор, только не рукотворный, а природный. В частности, при изучении продуктов деления одного из таких реакторов было установлено, что он действовал в течение нескольких сотен тысяч лет в импульсном режиме – с рабочим циклом в полчаса и перерывом 2,5 часа, – выжигая уран-235.
Почему вообще так важна роль урана-235? Дело в том, что именно этот изотоп охотно делится под воздействием медленных нейтронов в отличие от преобладающего изотопа – урана-238, который может делиться только быстрыми нейтронами (а быстрые – в среде замедляются, и цепная реакция гаснет, не успев начаться).
Таким образом, за миллиарды лет до появления человека природа уже освоила технологию, над реализацией которой в середине ХХ в. бились лучшие умы планеты.
Природный уран состоит, в основном, из смеси двух изотопов: 238U и 235U (99,3% и 0,7% соответственно). Период полураспада урана-238 – 4,5 млрд лет, урана-235 – около 700 млн лет. Из-за разной скорости естественного распада соотношение изотопов в природе изменяется со временем: доля более легкого урана-235 неуклонно уменьшается.
238U и 235U – родоначальники длинных радиоактивных рядов. Например, уран-238, распадаясь, сначала превращается в торий-234, который, в свою очередь, также распадается. Конечными (стабильными) нуклидами для естественных цепочек распада урана являются изотопы свинца. Суммарное количество энергии, выделяющейся во всей цепочке реакций, около 50 МэВ. Суть цепной ядерной реакции деления заключается в том, что ядро радиоактивного элемента, например урана-235, захватывая нейтрон, становится неустойчивым и распадается преимущественно с образованием двух крупных осколков и – самое важное! – нескольких нейтронов. Эти нейтроны могут инициировать деление уже нескольких ядер – возникает цепная реакция.
Если потери нейтронов в такой разветвленной цепи реакций будут меньше, чем число вновь образовавшихся, то выделение энергии будет нарастать лавинообразно. В одном акте деления урана высвобождается энергии в 4 раза больше, чем при естественном распаде, причем скорость энерговыделения очень велика. Самые известные примеры процессов такого типа – реакции в атомной бомбе и реакторах АЭС.
Сама идея атомного реактора в земных недрах возникла примерно в это же время – и почти за двадцать лет до открытия феномена Окло. В 1953 г. американские физики Дж. Везерилл и М. Ингрэм выдвинули смелую гипотезу, что в древнейшие времена в скоплениях радиоактивных элементов, главным образом урана и тория, могли протекать цепные ядерные реакции. Датируя эти предположительные процессы эпохой более 2 млрд лет назад, авторы исходили из соображения, что в середине геологической истории Земли доля изотопа 235U в общем уране была существенно выше, чем сейчас, и составляла более 3 % – как в топливе современных АЭС.
Поиски геореакторов, подобных оклоскому, предпринимались впоследствии и в других древних месторождениях, но они успехом не увенчались.
Признаки работы природных реакторов ищут не только в земной коре, но и в недрах планеты. Одна из причин упорства исследователей заключается в том, что Земля излучает тепла примерно в 2,5 раза больше, чем должна отдавать в результате естественного распада радиоактивных элементов в коре (радиогенное тепло) и первичного нагрева. (Тепловая энергия, получаемая от Солнца, в этом балансе не учитывается). Если такую большую разницу пытаться объяснить только радиогенным теплом из внутренних областей планеты, то Земля в целом должна иметь нереально большие запасы радиоактивных элементов.
Но вот в цепных ядерных реакциях как раз выделяется тепла в несколько раз больше, чем при естественном радиоактивном распаде. Цепной механизм выделения энергии мог бы объяснить и упомянутый тепловой дисбаланс, и многие другие необычные явления. И если гипотетические реакторы расположены глубоко в недрах, то понятно, почему следы их активности не удалось найти в урановых месторождениях (за исключением Окло).
Природный гелий состоит из двух стабильных изотопов: 4He и 3He. Некоторая часть гелия-3 поступает в атмосферу Земли с солнечным ветром и при β-распаде трития – тяжелого водорода, образующегося при соударении космических частиц с ядрами атомов, входящих в состав воздуха. Гелий-4 попадает в атмосферу в результате естественного распада урана и тория.
В воздухе на миллион атомов гелия-4 приходится всего полтора атома гелия-3. Но в базальтах срединно-океанических хребтов изотопа 3He больше уже в 8 раз, а в некоторых изверженных магматических горных породах – в 40.
Как объяснить происхождение гелия с высоким содержанием изотопа 3He? Какие физические процессы могут быть ответственны за это? Обычный радиоактивный распад явно не годится, так как он продуцирует исключительно гелий-4. Попробуем привлечь на помощь ядерные реакции деления.
Известно, что при работе реактора тяжелые ядра, поглощая нейтрон, становятся неустойчивыми и могут делиться на два крупных осколка с испусканием легких заряженных частиц и 2—3 нейтронов. Среди легких заряженных частиц доминируют ядра гелия-4 (α-частицы); их доля выхода около 90 %. Эту реакцию можно записать, например, так:
235U + n ® 131Xe + 99Tc + 4He + 2n.
В реакциях несколько другого типа образуется тритий (доля выхода до 10 %):
235U + n ® 132Cs + 99Tc + 3H + 2n.
Радиоактивный тритий, в свою очередь, распадается, испуская электрон (β-распад) и
антинейтрино, с образованием гелия-3:
3H ® 3He + e– + ne.
В конечном продукте совокупности таких реакций доли обоих изотопов гелия хотя и отличаются, но представляют собой величины одного порядка. Напомним, что в «стандартном» атмосферном гелии их концентрации различаются на шесть порядков. Таким образом, относительно высокое содержание гелия-3, наблюдаемое в магматических породах, поднявшихся на поверхность из земных недр, может служить косвенным свидетельством работы глубинного геореактора.
Прежде чем продолжить разговор, хочется еще раз подчеркнуть принципиальное различие между естественным радиоактивным распадом и ядерной реакцией деления, ибо разница эта не всегда очевидна на неискушенный взгляд. Обычная радиоактивность – это самопроизвольный распад атомных ядер; для реакции деления обязательно требуется взаимодействие с внешней частицей (нейтроном). По этой причине для осуществления ядерной реакции нужна достаточная концентрация активного вещества; для спонтанного распада концентрация не имеет никакого значения.
Если в недрах Земли действительно идут цепные реакции, значит, там должны присутствовать скопления радиоактивных элементов (актиноидов). Как и где именно они образовались? На этот счет существует множество разных точек зрения: от мантии до геометрического центра Земли.
На рубеже XX–XXI вв. В.Ф. Анисичкин с соавторами предложили обоснованную гипотезу, согласно которой местом критической концентрации урана и тория могла быть поверхность твердого внутреннего ядра Земли. Эта концепция во многом базируется на работах по растворимости диоксида урана (UO2), проведенных в конце 1990-х гг. в Институте геологии и минералогии СО РАН (Новосибирск). В экспериментах на аппарате высокого давления типа «разрезная сфера» А. И. Туркиным было показано, что растворимость UO2 в расплавах на основе железа с ростом давления уменьшается. Исследуемый диапазон давлений составлял 5—10 ГПа (для сравнения: в центре Земли давление около 360 ГПа). Поскольку в природе уран встречается преимущественно в виде оксидов, то логично сделать вывод: чем глубже, тем хуже будет растворяться уран.
Этот важный экспериментальный факт наводит на мысль, что миграция актиноидов в теле Земли могла быть следующей. После образования планеты в океане магмы, состоящей, в основном, из расплавов железа и силикатов, присутствовали и соединения урана.
Со временем магма остывала, и происходило гравитационное разделение вещества по плотности. Силикаты, кристаллизуясь, всплывали в магме, плотность которой за счет железа была выше. Соединения же тяжелых актиноидов, выделяясь из расплава по мере роста давления и кристаллизуясь, оседали на внутреннее твердое железоникелевое ядро планеты.
Из сейсмологических исследований известно, что переходная зона между внешним жидким и внутренним твердым ядром Земли толщиной 2—3 км имеет мозаичную структуру. При этом основными структурными элементами являются относительно тонкие взвешенные слои протяженностью до нескольких десятков километров. Возможно, именно они и являются областями концентрации тяжелых радиоактивных элементов». (Анисичкин В.Ф., 2009).
Устьянцев Валерий Николаевич:
Юпитер выделяет намного больше энергии, чем получает от Солнца?
Ученые считают, что ответ на этот вопрос можно получить, лишь изучив недра планеты и те процессы, которые там происходят.
В центрах планет-гигантов, формируется необычный сплав, содержащий металлический гелий.
Ранее планетологи представляли себе внутренности двух самых крупных планет Солнечной системы несколько иначе, однако Раймонд Джинлоз (Raymond Jeanloz) из университета Калифорнии в Беркли (UC Berkeley) и Ларс Стиксруд (Lars Stixrude) из Лондонского университетского колледжа (University College London) построили и обосновали новую модель.
Исследователи воспользовались квантовой механикой, чтобы вычислить поведение вещества при давлении в десятки миллионов атмосфер, которое существует в глубинах газовых гигантов, и температурах 10-20 тысяч градусов по Цельсию (такая жара царит в ядрах планет-гигантов). Полученные прогнозы хорошо соответствуют экспериментальным результатам для более низких давлений, подчёркивают учёные. Итак, хотя большинство экспериментаторов, интересовавшихся глубинами Юпитера и Сатурна, сосредотачивали своё внимание на водороде (ведь там его более 70%), Раймонд и Ларс решили уточнить поведение гелия.
Оказалось, что в центральных областях этих двух миров гелий превращается в жидкий металл, такой как, к примеру, ртуть.
"Вы можете представить себе эту жидкость в виде ртути, только темнее", — поясняет Джинлоз. Ранее учёные полагали, что высокие давления и температуры вовсе не способствуют, а затрудняют металлизацию гелия.
Так что полученный вывод был неожиданностью. Поскольку при росте температуры атомы начинают двигаться интенсивнее, можно было бы предположить, что постоянно натыкающимся на них электронам труднее пробираться сквозь материал (если мы рассматриваем электрический ток и, соответственно, проводимость данного вещества).
На деле же, похоже, наблюдается обратный эффект: чем сильнее колеблются атомы, тем больше они создают путей для электронов, утверждают Джинлоз и Стиксруд.
Авторы работы, опубликованной в журнале PNAS, утверждают, что в недрах газовых гигантов водород и гелий образуют жидкий металлический сплав. Причём эта смесь более однородная, нежели считалось ранее.
Это открытие на кончике пера может привести к пересмотру многих аспектов внутренней структуры Юпитера и Сатурна, их эволюции и происходящих в настоящее время процессов, в частности, отвечающих за энергетический "дисбаланс" – выработку "лишней" энергии. Впрочем, в отношении точной картины самых глубоких слоёв газовых гигантов ещё остаётся много неясного.
Навигация
Перейти к полной версии