На границе ядра и мантии Земли текут твердые породы

Швейцария

• Земля

Исследователи давно пытаются понять, что за странная зона находится глубоко внутри Земли (примерно в 2700 километрах от поверхности), где сейсмические волны ведут себя в высшей степени необычно - скорость их резко повышается. Этот слой специалисты называют слоем D. И что там происходит - долгое время было непонятно. Пока новое исследование геологов под руководством Мотохико Мураками, профессора экспериментальной физики минералов в ETH Zurich не обнаружило удивительные факты. Результаты были опубликованы в журнале Communications Earth & Environment.

Как известно геологам, основным минералом нижней мантии планеты является перовскит. В 2004 году Мураками обнаружил, что этот минерал под воздействием экстремального давления и огромной температуры превращается вблизи слоя D в так называемый постперовскит. Исследователи полагают, что это объясняет неожиданное ускорение сейсмических волн. Однако этим все не исчерпывается. В 2007 году специалисты обнаружили, что одного лишь изменения фазы минерала недостаточно для ускорения сейсмических волн.

Моделирование показало, что в зависимости от направления, в котором выстраиваются кристаллы постперовскита в экстремальных условиях, твердость минерала меняется. Сейсмические волны ускоряются только когда все кристаллы минерала направлены одинаково. Что было доказано в лабораторном эксперименте в Швейцарской высшей технической школе Цюриха, где ученым удалось воспроизвести скачок скорости сейсмических волн, происходящий в слое D. По мнению профессора Муроками, это было последним кусочком головоломки.

Вопрос в том, что заставляет эти кристаллы выстраиваться в линию. Оказалось, что твердые породы в мантии текут горизонтально вдоль нижнего края мантии Земли. Исследователи и раньше подозревали, что это движение должно существовать и оно подобно конвекции кипящей воды. Но доказать это не получалось. Мураками и его коллеги теперь показали экспериментально, что текут именно твердые, а не жидкие породы, пусть медленно, но постоянно. Как заявил профессор, это открытие не только раскрывает тайну слоя D, но и открывает окно в динамику глубинных слоев.

Вера Максимова, 06.06.2025 16:43