Ученые разгадали 50-летнюю загадку странной зоны в глубине Земли

Ученые из Швейцарской высшей технической школы Цюриха подтвердили, что твердая порода течет в глубине Земли, разрешив многолетнюю загадку о сейсмических волнах.

Землетрясения, извержения вулканов и дрейф континентов — все это напоминает нам о том, что Земля — это не статичный каменный шар, а динамичная, живая планета. Теперь ученые обнаружили нечто еще более поразительное глубоко под поверхностью: почти в 3000 километрах под землей твердая порода на самом деле течет — не как расплавленная лава, а как твердая масса, медленно движущаяся с течением времени.

Это открытие стало результатом нового исследования под руководством профессора Мотохико Мураками, эксперта в области экспериментальной физики минералов в ETH Zurich. Результаты, опубликованные в журнале Communications Earth & Environment, проливают новый свет на одну из величайших геологических загадок Земли.

Более пятидесяти лет ученые были озадачены странной областью вблизи границы между мантией и ядром Земли, известной как слой D” (произносится “Д два штриха”). Эта зона, расположенная примерно в 2700 километрах под нашими ногами, долгое время не поддавалась объяснению. Сейсмические волны, вызванные землетрясениями, внезапно ускоряются при прохождении через нее, как будто сталкиваются с совершенно другим типом материала. До сих пор никто не мог объяснить, почему.

В 2004 году Мураками, который с 2017 года является профессором ETH Zurich, обнаружил, что перовскит, основной минерал нижней мантии Земли, вблизи слоя D” под воздействием экстремального давления и очень высоких температур превращается в новый минерал — так называемый «пост-перовскит».

Исследователи предположили, что это изменение объясняет странное ускорение сейсмических волн. Но это была не вся история. В 2007 году Мураками и его коллеги нашли новые доказательства того, что одного лишь фазового перехода перовскита недостаточно для ускорения волн землетрясений.

Используя сложную компьютерную модель, они наконец обнаружили нечто важное: в зависимости от направления, в котором ориентированы кристаллы пост-перовскита, меняется твердость минерала. Только когда все кристаллы минерала в модели указывают в одном направлении, сейсмические волны ускоряются — как это и наблюдается в слое D” на глубине 2700 километров.

В необычном лабораторном эксперименте в ETH Zurich Мураками теперь доказал, что кристаллы пост-перовскита выстраиваются в одном направлении под огромным давлением и при экстремальных температурах. Для этого исследователи измерили скорость сейсмических волн в своем эксперименте и смогли воспроизвести в лаборатории скачок, который происходит в слое D”. «Мы наконец-то нашли последний кусочек головоломки», — говорит Мураками.

Главный вопрос: что заставляет эти кристаллы выстраиваться в линию? Ответ заключается в том, что твердая порода мантии течет горизонтально вдоль нижней границы мантии Земли. Исследователи давно подозревали, что это движение — своего рода конвекция, подобная кипящей воде, — должно существовать, но никогда не могли доказать это напрямую.

Мураками и его коллеги теперь также экспериментально продемонстрировали, что конвекция твердой породы мантии присутствует на границе между ядром и мантией Земли, то есть на этой глубине медленно, но неуклонно течет твердая, а не жидкая порода. «Это открытие не только разрешает загадку слоя D”, но и открывает окно в динамику глубин Земли», — объясняет Мураками.

Это не просто веха, но и поворотный момент. Предположение о течении твердой породы превратилось из теории в уверенность. «Наше открытие показывает, что Земля активна не только на поверхности, но и находится в движении глубоко внутри», — говорит профессор ETH.

С этим знанием исследователи теперь могут приступить к картированию течений в самых глубоких недрах Земли и, таким образом, визуализировать невидимый двигатель, который приводит в движение вулканы, тектонические плиты и, возможно, даже магнитное поле Земли.

Читайте также: Ядро Земли протекает. Результат: больше золота

Назад

Сообщение отправлено

Внимание!
Внимание!
этот таинственный мир
этот таинственный мир
этот таинственный мир
этот таинственный мир
этот таинственный мир
Загадочные «маленькие красные точки» запечатленные Уэббом могут быть колыбелью первых чёрных дыр
Загадочные «маленькие красные точки» запечатленные Уэббом могут быть колыбелью первых чёрных дыр
Могла ли жизнь зародиться, когда Вселенная была комнатной температуры?
Могла ли жизнь зародиться, когда Вселенная была комнатной температуры?
Что это были за «светлячки», которых видел астронавт НАСА Джон Гленн на орбите Земли?
Что это были за «светлячки», которых видел астронавт НАСА Джон Гленн на орбите Земли?
Реальны ли параллельные вселенные и мультивселенная?
Реальны ли параллельные вселенные и мультивселенная?
Почему некоторые люди разговаривают во сне?
Почему некоторые люди разговаривают во сне?
previous arrow
next arrow

Комментировать можно ниже в разделе “Добавить комментарий”.

Поделиться

Добавить комментарий

Вы не можете скопировать содержимое этой страницы