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

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.

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

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