Ученые назвали причину появления «слоя D» из древнего океана магмы
. Он находится в недрах Земли на глубине около 3 тыс. кмВ Китае назвали причину появления глубинного «слоя D» из древнего океана магмы
Граница ядра и мантии Земли образовалась в результате кристаллизации «водного» магматического океана. К такому выводу пришли ученые из Центра передовых исследований в области науки и техники высокого давления в Пекине, изучив происхождение слоя пород на глубине около 3 тыс. км под поверхностью планеты.
Эту загадочную полосу материала комковатой структуры обнаружили уже давно и дали ей название «слой D», но не было ясности, как он образовался. Новые исследования предполагают, что этот слой (местами тонкий, местами — внушительной толщины) образовался из древнего океана магмы, покрывавшего раннюю Землю миллиард лет назад. Свои выводы исследователи представили в журнале National Science Review, а подробности привел портал Science Alert.
Химические реакции, вызванные экстремальными давлениями и температурами на дне этого древнего океана магмы, могли стать причиной неровностей, которые присутствуют сегодня в слое D, полагают ученые. Модель развития событий, которую они предложили, отличается от предыдущих версий ключевым аспектом. Это вода, которая присутствовала в древних магматических океанах Земли, но ее влияние на эти океаны по мере их охлаждения и затвердевания редко учитывалось в гипотезах.
Новое исследование утверждает, что вода могла смешиваться с минералами с образованием пероксида железа и магния или (Fe, Mg) O 2. Эта перекись притягивает железо, поэтому ее присутствие может объяснить, как богатые железом слои образовались там, где находится слой D (чуть выше границы между расплавленным внешним ядром Земли и окружающей мантией). Такой «водный» океан магмы способствовал образованию богатой железом фазы, называемой пероксидом железа и магния, пояснил Цинъян Ху, научный сотрудник Центра передовых исследований науки и технологий высокого давления в Пекине.
Новое моделирование предполагает, что пероксид железа и магния (Fe,Mg)O2 мог образоваться в карманах из-за воды, присутствующей в океане магмы (МО), когда она начала кристаллизоваться
По расчетам, это могло привести к накоплению пероксида с преобладанием железа в слоях толщиной от нескольких до десятков километров, в результате химические реакции концентрировались в определенных областях и образовывался слой D, который оказывал изолирующий эффект, удерживая различные области у основания нижней мантии отдельно друг от друга.
По мнению ученых, сам изучаемый океан магмы образовался в результате гигантского столкновения Земли с протопланетой Тейя, произошедшего 4,5 млрд лет (согласно теории гигантского столкновения). Из-за этого и остались следы глубоко внутри нашей планеты. К такому выводу ранее пришли ученые из Школы исследований Земли и космоса Аризонского университета США совместно со специалистами отдела геологических и планетарных наук Калифорнийского технологического института.
Они занимались разгадкой происхождения неизвестной массивной аномалии в мантии Земли — скальные образования длиной в тысячи километров имеют более плотный состав, чем окружающие их породы. Моделирование предполагает, что мощное столкновение привело к тому, что породы с Тейи внедрились в нижнюю часть мантии Земли. Космический катаклизм привел также к тому, что некоторые обломки протопланеты были отброшены на орбиту и в конечном итоге объединились, сформировав Луну.
