Ядро Земли оказалось укрыто «одеялами»

Окружающие его загадочные структуры служат отличной теплоизоляцией.

Елизавета АлександроваАвтор новостей

В недрах Земли скрываются «одеяла», которые частично укрывают ядро планеты, пишет Nature Communications. Это неожиданное открытие сделано о структурах, известных уже не первый десяток лет: так называемых ультра-низкоскоростных зонах (Ultra-Low Velocity Zones, ULVZ).

Они расположены на глубине 2900 километров под поверхностью Земли, на границе между жидкой внешней частью ядра и самых нижних слоев мантии. По оценкам, толщина структур составляет около 20-50 километров, а ширина — до нескольких сотен.

Об их существовании геологи узнали благодаря сейсмическим волнам во время землетрясений: они по-разному проходят через вещество в зависимости от его плотности и температуры. По мнению ученых, ULVZ намного плотнее окружающей мантии.

Интересно, что чаще всего они прослеживаются возле других, совершенно гигантских образований под Африкой и Тихим океаном — крупных областей с низкой скоростью сдвига (Large Low Shear Velocity Provinces). Их считают либо затонувшими плитами земной коры, либо даже возможными обломками другой планеты, которые стали частью Земли после катастрофического столкновения. Есть подозрение, что расположенные неподалеку от них сравнительно небольшие «нашлепки» над ядром как-то с ними связаны.

Предполагается, что «одеяла» состоят из очень богатых железом минералов, прежде всего — магнезиовюстита, оксида магния и железа. Это второй по распространенности минерал в нижней мантии Земли и занимает около пятой части всего ее объема.

Исследователи решили выяснить, как он ведет себя под экстремальным давлением над самым ядром планеты, и воссоздали это давление в лаборатории. Физики уже давно теоретически предсказали, что в таких условиях электроны в атомах меняют свое квантовое состояние — атомы становятся более компактными, и их составные части вынуждены «перестраиваться».

Нынешний эксперимент показал, что само вещество в результате меняет свои физические свойства, а именно теряет теплопроводность. Иными словами, оно превращается в теплоизолятор.

Как подчеркнули геологи, это важная информация для понимания процессов внутри Земли: теплопередача там управляет всей «жизнью» планеты — она обеспечивает интенсивное перемешивание магмы, вырабатывание глобального магнитного поля, движение литосферных плит.

Если что-то сдерживает распространение тепла у границ ядра и мантии, это должно создавать локальные «горячие точки», а они могут порождать мантийные плюмы — вертикальные потоки особо раскаленного вещества, которые поднимаются до самой коры и вызывают вулканизм на поверхности. Вдобавок может нарушаться стабильность магнитного поля Земли, которое защищает нас от космической радиации.

Ранее геологи объяснили одну из причин разительного отличия Венеры от Земли.

• космос

Поделиться