Витік води в ядро Землі міг породити таємничий шар, який викидає кристали – дослідження

Витік води в ядро Землі міг породити таємничий шар, який викидає кристали – дослідження

Київ  •  УНН

28 листопада 2023, 21:11 • 28063 перегляди

Read in English

Дослідження припускає, що вода, яка просочується з поверхні Землі в ядро, створила таємничий шар, шар E", який викидає кристали кремнезему і може бути старшим за внутрішнє ядро. Вчені використовували лабораторні експерименти, щоб показати, як вода взаємодіє з ядром, кидаючи виклик попереднім уявленням про її склад.

Вода з Землі може проникати вглиб планети, і нове дослідження пояснює, як змінює зовнішню область металевого рідкого ядра. Це відкриття може пояснити наявність тонкого шару матеріалу всередині планети, що десятиліттями ставив геологів у глухий кут. Про це йдеться у новому дослідженні, опублікованому 13 листопада в журналі Nature Geoscience, передає УНН.

Деталі

Можливо, вчені нарешті знайшли причину таємничого кристалоутворюючого шару, який оточує ядро Землі — "витоку води", яка стікає з поверхні Землі та реагує з металевим серцем нашої планети.

У 1990-х роках геологи виявили тонкий шар, що оточує зовнішнє ядро Землі — закручений океан рідкого металу, який оточує тверде внутрішнє ядро. Шар, який називають шаром E-prime або E', має товщину понад 100 кілометрів — відносно тонкий у порівнянні з іншими частинами надр Землі — і розташований приблизно на 2900 км під поверхнею Землі.

ЧИТАЙТЕ ТАКОЖ: У космосі планують побудувати кіностудію та спортивну арену

Раніше вчені висунули теорію , що шар E' був залишений стародавньою багатою залізом магмою. Інші теорії стверджують, що він витік із внутрішнього ядра або утворився під час зіткнення Землі з протопланетою, яка породила Місяць і залишила шматки дитячого світу всередині Землі . Але жодна з цих ідей не знайшла широкого визнання.

У новому дослідженні, науковці виявили, що шар E', ймовірно, був створений водою, яка просочується з поверхні Землі через субдукцію або занурення тектонічних плит , а потім реагує з металевою поверхнею зовнішнього ядра.

Якщо нове відкриття вірне, це означає, що шар E' утворив велику кількість кристалів кремнезему як побічний продукт цієї реакції, які були подані в мантію — масивний шар магми, який знаходиться між зовнішнім ядром і зовнішньою корою Землі.

Image

У дослідженні вчені провели серію лабораторних експериментів, щоб відтворити, як вода може реагувати із зовнішнім ядром під інтенсивним тиском. Це показало, що водень із води замінює кремнезем у рідкому металі, який витісняє кремнезем з металу у формі кристалів. Таким чином, шар E', ймовірно, є насиченим воднем і збідненим кремнеземом шаром зовнішнього ядра, що суперечить попереднім припущенням щодо його складу.

Дослідники вважають, що, ймовірно, знадобилося більше 1 мільярда років, щоб шар E' досяг своєї поточної товщини, тобто він може бути старшим за внутрішнє ядро, яке затверділо приблизно 1 мільярд років тому .

Нове відкриття є ще однією ознакою того, що наше поточне розуміння того, як зовнішнє ядро та мантія взаємодіють одне з одним, може бути неповним.

Доповнення

У вересні 2022 року та ж дослідницька група виявила, що вода, яка витікає, може реагувати з великими резервуарами вуглецю в зовнішньому ядрі, щоб створити гігантські алмазні фабрики поблизу кордону ядра та мантії.

Протягом багатьох років вважалося, що обмін матеріалом між ядром Землі та мантією невеликий

сказав у своїй заяві співавтор дослідження Ден Шім , науковець з Університету штату Арізона.

Але ці відкриття "вказують на набагато більш динамічну взаємодію ядра та мантії, що свідчить про істотний обмін матеріалами".