В глубинах Земли обнаружен неизвестный слой

Геофизики из Института Карнеги в Вашингтоне заявляют, что на глубине от 1000 до 2800 километров в месте расположения мантии планеты существует еще один слой, о котором раньше не было известно.

25 сентября 2007 в 15:22, просмотров: 477

Ученые полагают, что данный слой представляет собой некую "переходную зону", где горная порода превращается в особо твердую и плотную субстанцию.  

Международная группа специалистов попыталась в лабораторных условиях воссоздать те же условия, что и на глубине около 2000 километров от поверхности нашей планеты. Под высоким давлением (около 940 000 атмосфер) и при высокой температуре (1727 градусов по Цельсию) ученые изучили физические и химические свойства так называемых ферропериклазов, присутствующих в составе некоторых минералов и находящихся в верхних слоях мантии. При таком высоком давлении и температуре изменяется спиновое состояние электронов в оболочках атомов. После того, как реакция была завершена, плотность итогового материала почти на треть превосходила его плотность до начала опыта. В естественных условиях ферропериклазы соседствуют с горными породами, поэтому они вступают во взаимодействие и с ними. В итоге в структуре планеты образуется еще один слой, свойства которого отличаются от выше и нижележащих слоев. 

"Это очень серьезное исследование, основанное на хорошо поставленном эксперименте, – пояснил MK.ru сотрудник Института физики Земли РАН им. О.Ю. Шмидта Сергей Тихоцкий. – Оно добавляет некоторые детали, достаточно важные для понимания эволюции и строения нижней мантии Земли. Группой ученых был экспериментально обнаружен ранее теоретически предсказанный факт, который связан с поведением электронов на внешних орбитах в атомах железа при высоких давлениях. Примечательно, что этот факт был установлен экспериментально в лаборпатории. Отсюда следует, что в этом диапозоне глубин можно ожидать изменения свойств вещества мантии. Этот слой можно назвать переходной зоной. До настоящего времени ученым была известна только одна  переходная зона мантии на глубинах от 410 до 670 км".

Как отмечает соавтор данного исследования геофизик Виктор Стружкин, работающий в  геофизической лаборатории Института имени Карнеги (В.С. из ИФВД РАН.ред.), "скорее всего, причина возникновения неизвестного доныне слоя сокрыта в том, что в нижних слоях земной мантии очень высокое давление, которое в 230 000 раз превосходит атмосферное. Чем ниже по структуре планеты мы спускаемся, тем выше давление и тем выше температура там будет". 

- Всякое же новое знание о свойствах вещества при высоких давлениях и температурах  неизбежно оказывает влияние на наши представления о том, как это вещество ведет себя под влиянием восходящих и нисходящих потоков вещества мантии. Усиливает оно эти потоки или наоборот препятствует им. В любом случае, отмечает Сергей Тихоцкий, следует ожидать, что в модели, которая описывает строение и эволюцию нижней мантии в целом будут вноситься коррективы, которые, возможно, позволят лучше понять законы по которым эволюционирует Земля как планета.

Информация об открытии опубликована на официальном сайте The Carnegie Institution of Washington

Справка MK.ru. Земля имеет слоистое строение. Она состоит из твердых силикатных оболочек – коры, мантии, транзитивной зоны – и металлического ядра. Внешняя часть ядра жидкая, а внутренняя – твердая.



Партнеры