Вода с поверхности Земли меняет состав ядра

США, Европа

• Земля

Международная группа ученых в результате проведенного исследования пришла к удивительным выводам, позволившим объяснить некоторые странности в распространении сейсмических волн, обнаруживаемые ранее сейсмологами. В статье ученых, опубликованной в журнале Nature Geoscience, сообщается о том, что вода с поверхности Земли добирается до ядра, где происходит сложное взаимодействие между ядром и мантией.

Много лет сейсмологи не могли понять, что это за тонкий слой со странными свойствами и непонятным происхождением, находящийся всего в сотнях километров от поверхности, который специалисты называют слоем E prima. Теперь исследователи Дэн Шим, Тэхьюн Ким и Джозеф О'Рурк из Школы исследования Земли и космоса Аризонского государственного университета приоткрыли завесу этой тайны.

Миллиарды лет вода поступает в глубокие слои Земли в зонах субдукции вместе с тектоническими плитами, погружающимися в мантию. На глубине примерно в три тысячи километров, где проходит граница между ядром и мантией, просочившаяся вода вступает в химические реакции, изменяющие структуру ядра. В результате них формируется слой, богатый водородом и обедненный кремнием. Он покрывает самую верхнюю внешнюю область ядра своеобразной пленкой. Еще в ходе этого процесса образуются кристаллы кремнезема, которые поднимаются в мантию. Как показывают расчеты, там эти кристаллы изменяют плотность слоя жидкого металла и сейсмические скорости, что объясняет ранее обнаруженные сейсмологами аномалии.

По словам ведущего автора исследования Дэна Шима, долгое время считалось, что взаимодействие между ядром и мантией практически минимально. Однако теперь понятно, что не все так просто. Это взаимодействие оказалось более значительным и динамичным, чем думали ученые. Открытие глубоководного цикла не только объясняет загадочные свойства первичного слоя E, но и дает возможность по-новому взглянуть на глобальный водный цикл, демонстрируя важность единства геохимических процессов от поверхности до самого ядра планеты.

Вера Максимова, 29.02.2024 15:48