Геолози са открили, че наскоро откритите сеизмични аномалии на границата между мантията и земното ядро може да се обяснят с това, че в тази зона постоянно има особени силициеви „снегове“, покриващи границата между тези слоеве на литосферата с тънък слой от твърди кристали от съединение на желязо и силиций. Изследването е публикувано в списание Nature. Резултатите са обявени от пресслужбата на Университета на щата Аризона (ASU).
„Ако във външните слоеве на земното ядро има достатъчно количество водород и силиций, тогава вътре в него могат да се появят своеобразни частици силициев „сняг“. Нашите изчисления показват, че подобни екзотични силициеви „снегове“ започват да падат на границата между ядрото и мантията, а също така свидетелстват, че те може да играят значителна роля в охлаждането на недрата на Земята на големи дълбочини“, обяснява изследователят Фу Сую от ASU, цитиран от пресслужбата на университета.
В дълбините Земята е същата, каквато се е сътворила
Недрата на Земята се състоят от няколко слоя – твърда земна кора, полутечна мантия, течно външно и твърдо вътрешно метално ядро. През последните години геолозите се интересуват от това как е устроена границата между ядрото и мантията и какви процеси протичат в тази зона на литосферата. Интересът на учените към тази част от земните недра се дължи на големия брой сеизмични аномалии, открити през последните години.
Изследователите установили, че много от тези аномалии в структурата на границата между ядрото и мантията на Земята могат да се обяснят с това, че в тази част на литосферата има постоянни валежи под формата на „сняг“, състоящ се от твърди кристали от съединение на желязо и силиций.
Силициев „сняг“ в недрата на Земята
Учените стигнали до такъв извод по време на експерименти, в които пресъздали материята на външните слоеве на течната част на земното ядро и проследили поведението ѝ при наличието на различни видове примеси в тази част на литосферата. За да получат аналог на материята на ядрото, учените поставили смес от желязо и силиций в специална капсула, компресирали я до налягане от 1,23 милиона атмосфери и в същото време я нагрели с лазер до температура от 3420 градуса по Целзий.
Наблюденията показали, че наличието на малки количества водород и аргон вътре в тези капсули довело до възникването на любопитен феномен, който геолозите нарекли силициев „сняг“. Тя се проявявал в това, че във външните слоеве на свиваемата материя на ядрото възникват кристали от съединение на желязо и силиций, които постепенно мигрират към външната граница на ядрото и се утаяват там.
Ядрото на Земята сменя рязко скоростта и посоката си на въртене, а понякога дори спира
Колкото повече водород присъствал в материята на ядрото, толкова повече силиций се съдържашл в „снега“ и толкова по-стабилен бил той. Както отбелязват геолозите, формирането на слой от такива кристали на границата между ядрото и мантията обяснява съществуването на много сеизмични аномалии в този регион на литосферата, в която движението на сеизмичните вълни необяснимо се забавя.
Освен това учените предполагат, че малка част от частиците на този силициев сняг може да попадат в мантията, откъдето да достигат повърхността на Земята. Това по-специално може да обясни наличието на скали с аномален изотопен състав, характерен за земното ядро, във втвърдената лава на някои островни вулкани в Тихия океан, обобщават Фу Сую и колегите му.
ОЩЕ: Когато сърцето на Земята спре: Какво означават промените в земното ядро
