На границе ядра и мантии Земли обнаружены запасы кислорода

США

• Земля

Специалисты давно отметили, что при сейсмическом зондировании недр планеты на границе между ядром и мантией обнаруживаются некие аномальные зоны, в которых скорость сейсмических волн резко падает. Они располагаются на глубине 2900 километров и носят название зон ультразвуковых скоростей (UVZ). Но какие породы могут обладать подобным эффектом и как они там оказались - объяснить не могли.

Исследователи из Института Карнеги, возглавляемые Хо-Кваном Мао (Ho-Kwang Mao), выяснили, что минералом, обладающим подобными способностями, скорее всего является пероксид железа с произвольным содержанием атомов водорода. Известно, что в условиях нижней мантии этот минерал стабилен. Для проверки своей гипотезы специалисты воссоздали подобные условия в лаборатории - давление в 860 тысяч атмосфер и температуру 1900 градусов Цельсия. Оказалось, что при этих параметрах пероксид железа образуется из вполне доступных веществ - железа и воды.

Ядро планеты состоит в основном из железа, так что проблем с этим веществом не наблюдается. А вода, по мнению авторов исследования, доставляется с поверхности. Они утверждают, что вместе с движущимися тектоническими плитами в мантию поступает около 300 миллионов тонн воды в год. Расчеты показали, что для образования всех зон UVZ достаточно десятой части воды Мирового океана. А по имеющейся информации всего в недрах Земли, включая кору, мантию и ядро, находится в 90 раз больше воды, чем на поверхности.

Оставалось проверить, будет ли пероксид железа обладать наблюдаемыми свойствами при прохождении сейсмических волн. Расчеты и эксперименты показали, что нужный эффект проявляет смесь пород, на 40% - 50% состоящая из этого минерала. Остальные добавки - обычные для мантии породы. Интересна и другая сторона вопроса. Пероксид железа является хранилищем кислорода и на границе двух слоев в этом случае находятся огромные его запасы. Иногда он может высвобождаться и выбрасываться на поверхность. Что получается в результате такого выхода с климатом планеты и жизнью на ней - новый вопрос, стоящий перед учеными.

Вера Максимова, 29.11.2017 13:14