Геологи з’ясували, що нещодавно відкриті сейсмічні аномалії на кордоні між мантією та ядром Землі можна пояснити тим, що в цій зоні постійно йдуть своєрідні кремнієві “сніги”, що покривають кордон між цими прошарками літосфери тонким шаром твердих кристалів із сполуки заліза та кремнію. Робота опублікована у журналі Nature. Про результати повідомила у п’ятницю прес-служба університету штату Арізона (ASU).
“Якщо у зовнішніх шарах ядра Землі є достатня кількість водню і кремнію, то тоді всередині нього можуть виникати своєрідні частинки кремнієвого “снігу”. Наші розрахунки показують, що подібні екзотичні кремнієві “снігу” починають випадати на кордоні між ядром і мантією, а також свідчать про те, що вони можуть відігравати значну роль у охолодженні надр Землі на великій глибині”, – пояснив науковець ASU Фу Суюй, слова якого наводить прес-служба вишу.
Надра Землі складаються з кількох шарів – твердої земної кори, напіврідкої мантії та розплавленого зовнішнього та твердого внутрішнього металевого ядра. В останні роки геологів цікавить те, як влаштовано кордон між ядром та мантією та які процеси відбуваються у цій зоні літосфери. Інтерес вчених до цієї частини надр Землі обумовлений великою кількістю сейсмічних аномалій, відкритих останніми роками.
Кремнієвий “сніг” у надрах Землі
Для отримання аналога матерії ядра вчені розмістили суміш із заліза та кремнію всередині спеціальної капсули, стиснули її до тиску в 1,23 млн атмосфер і при цьому нагріли її за допомогою лазера до температури 3,42 тис. градусів Цельсія.
Спостереження показали, що присутність невеликих кількостей водню та аргону всередині цих капсул призводила до цікавого феномену, який геологи назвали кремнієвим “снігом”. Він виявлявся у тому, що у зовнішніх шарах стисливої матерії ядра виникали кристали із сполуки заліза і кремнію, які поступово мігрували у бік зовнішньої кордону ядра і осідали там.
Чим більше водню було у матерії ядра, тим більше кремнію містилося всередині “снігу” і тим стабільнішим він був. Як зазначають геологи, формування прошарку з таких кристалів на кордоні між ядром і мантією пояснює існування багатьох сейсмічних аномалій у цьому регіоні літосфери, у товщі яких рух сейсмічних хвиль незрозуміло сповільнюється.
Крім того, вчені припускають, що невелика частка частинок цього кремнієвого снігу може потрапляти в мантію, звідки вони можуть досягати Землі. Це, зокрема, може пояснювати присутність порід з аномальним ізотопним складом, характерним для ядра Землі, в застиглій лаві деяких острівних вулканів у Тихому океані, підсумували Фу Суюй та його колеги.
Читайте також: Телескоп Хаббл виявив на нових фотографіях таємничі плями на кільцях Сатурна.
