20 Feb 2023
Геологи выяснили, что недавно открытые сейсмические аномалии на границе между мантией и ядром Земли можно объяснить тем, что в этой зоне постоянно идут своеобразные кремниевые "снега", покрывающие границу между этими прослойками литосферы тонким слоем твердых кристаллов из соединения железа и кремния. Работа опубликована в журнале Nature. О результатах сообщила в пятницу пресс-служба университета штата Аризона (ASU).
"Если во внешних слоях ядра Земли присутствует достаточное количество водорода и кремния, то тогда внутри него могут возникать своеобразные частицы кремниевого "снега". Наши расчеты показывают, что подобные экзотические кремниевые "снега" начинают выпадать на границе между ядром и мантией, а также свидетельствуют о том, что они могут играть значимую роль в охлаждении недр Земли на большой глубине", - пояснил научный сотрудник ASU Фу Суюй, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Недра Земли состоят из нескольких слоев - твердой земной коры, полужидкой мантии и расплавленного внешнего и твердого внутреннего металлического ядра. В последние годы геологов интересует то, как устроена граница между ядром и мантией и какие процессы происходят в этой зоне литосферы. Интерес ученых к этой части недр Земли обусловлен большим числом сейсмических аномалий, открытых за последние годы.
Исследователи выяснили, что многие из этих аномалий в устройстве границы между ядром и мантией Земли можно объяснить тем, что в этой части литосферы постоянно идут осадки в виде "снега", состоящего из твердых кристаллов из соединения железа и кремния.
Ученые пришли к такому выводу в ходе опытов, в рамках которых они воссоздали материю внешних слоев жидкой части ядра Земли и проследили за ее поведением при наличии различных типов примесей в данной части литосферы. Для получения аналога материи ядра ученые разместили смесь из железа и кремния внутри специальной капсулы, сжали ее до давления в 1,23 млн атмосфер и при этом нагрели ее при помощи лазера до температуры в 3,42 тыс. градусов Цельсия.
Наблюдения показали, что присутствие небольших количеств водорода и аргона внутри этих капсул приводило к возникновению любопытного феномена, который геологи назвали кремниевым "снегом". Он проявлялся в том, что во внешних слоях сжимаемой материи ядра возникали кристаллы из соединения железа и кремния, которые постепенно мигрировали в сторону внешней границы ядра и оседали там.
Чем больше водорода присутствовало в материи ядра, тем больше кремния содержалось внутри "снега" и тем стабильнее он был. Как отмечают геологи, формирование прослойки из таких кристаллов на границе между ядром и мантией объясняет существование многих сейсмических аномалий в этом регионе литосферы, в толще которых движение сейсмических волн необъяснимым образом замедляется.
Кроме того, ученые предполагают, что небольшая доля частиц этого кремниевого снега может попадать в мантию, откуда они могут достигать поверхности Земли. Это, в частности, может объяснять присутствие пород с аномальным изотопным составом, характерным для ядра Земли, в застывшей лаве некоторых островных вулканов в Тихом океане, подытожили Фу Суюй и его коллеги.
Источник:ТАСС
19 декабря 2023 года Международный институт развития научного сотрудничества «МИ ...
14 и 15 ноября в отеле «Националь» в Москве проходит III Международный форум «СМ ...
30 октября 2023 Центр научно-аналитической информации Института востоковедения Р ...
С 18 по 20 октября в Казани пройдет шестой международный «Медиафорум-2023: свобо ...
10-11 октября в Белграде прошла IX Международная встреча интеллектуалов на тему ...
Президент Международного Института Развития Научного Сотрудничества
Российский политолог, историк, публицист.
Доктор политических наук, профессор МГИМО
Генеральный директор Международного Института Развития Научного Сотрудничества
Научный руководитель Международного Института Развития Научного Сотрудничества
Доктор исторических наук.
Профессор
Председатель Попечительского совета Международного Института Развития Научного Сотрудничества
Доктор исторических наук, профессор, член-корреспондент РАН. Директор Института востоковедения РАН. Член научного совета Российского совета по международным делам.
Заместитель Председателя Попечительского совета Международного Института Развития Научного Сотрудничества
Доктор исторических наук.
Профессор кафедры стран постсоветского зарубежья РГГУ, профессор факультета глобальных процессов МГУ им. М.В. Ломоносова.