Вода с поверхности Земли создает своеобразный слой вокруг ядра.
Внутри Земли, непосредственно вокруг расплавленного металла внешнего ядра, существует тонкий слой. Его происхождение оставалось неясным на протяжении десятилетий, но теперь исследователи считают, что причина его возникновения кроется в воде: именно вода с поверхности вызвала эту дифференциацию. Это трудно объяснить предположением о падении концентрации какого-то одного элемента, но это можно объяснить, если происходит широкомасштабная химическая реакция.
Вода не капает на тысячи километров в отверстие пробки. Ее уносят вниз нисходящие тектонические плиты, и в конечном итоге она достигает ядра, пройдя путь в 2900 км. Процесс идет медленно, но за миллиарды лет вода с поверхности изменила границу между нижней частью мантии и верхней частью ядра.
Толщина богатого водородом слоя, обедненного силикатами, составляет около нескольких сотен километров, что, в общем-то, сравнимо с тонкой пленкой, учитывая, что само ядро составляет 6 970 км в поперечнике.Сценарий изменения воды предполагает, что этот модифицированный слой жидкого металла вступает в реакции, в результате которых образуются кристаллы кремнезема, которые перемещаются в мантию. Предполагается также, что этот менее плотный и обладает меньшей сейсмической скоростью, что уже было измерено геологами.
“В течение многих лет считалось, что обмен веществом между ядром и мантией Земли невелик. Однако наши недавние эксперименты с высоким давлением показали, что дело обстоит иначе. Мы обнаружили, что когда вода достигает границы между ядром и мантией, она вступает в реакцию с кремнием в ядре, образуя кремнезем”, – говорится в заявлении соавтора работы д-ра Дэна Шима из Университета штата Аризона.
“Это открытие, наряду с нашим предыдущим наблюдением образования алмазов из воды, реагирующей с углеродом в железной жидкости под экстремальным давлением, указывает на гораздо более динамичное взаимодействие ядра и мантии, что предполагает существенный материальный обмен”.
Мы еще многого не знаем о глубинных недрах нашей планеты. Более точные сейсмические данные, полученные в результате больших и малых землетрясений, а также более совершенное моделирование позволили выявить новые детали внутреннего строения Земли.
Совсем недавно исследователи нашли доказательства того, что рядом с ядром находятся две области, образовавшиеся после планетарного столкновения, в результате которого образовалась Луна.
Работа, описывающая этот сценарий, опубликована в журнале Nature Geoscience.
Читайте также: Ученые обнаружили древнее дно океана между ядром и мантией Земли