» » Геологи засекли "побег" тяжелого железа из ядра Земли

Геологи засекли "побег" тяжелого железа из ядра Земли

Геологи засекли "побег" тяжелого железа из ядра Земли

Причиной сейсмических аномалий, которые происходят на границе между ядром и мантией Земли, могут быть "утечки" тяжелых изотопов железа из ядра планеты в верхние слои ее литосферы. К такому выводу пришли ученые из Дании и США, статью которых опубликовал научный журнал Nature Geoscience.

"Если наши расчеты верны, то материя ядра постоянно просачивалась в верхние слои литосферы на протяжении многих миллиардов лет. Подобное открытие объясняет, почему в породах мантии значительно больше тяжелого железа, чем в астероидах-хондритах, которые состоят из первичной материи Солнечной системы", – рассказал один из авторов исследования, профессор Калифорнийского университета в Дэвисе (США) Чарльз Лешер.

Ядро Земли состоит из двух разнородных слоев – твердого металлического ядра в центре и внешнего слоя из жидкого железа и никеля. Этот расплав постоянно движется, результатом чего служит, в частности, магнитное поле Земли. Оно защищает жизнь на поверхности нашей планеты и ее атмосферу от космических лучей, вспышек на солнце и других опасных космических явлений.

Последние наблюдения за структурой ядра Земли, а также математические модели его устройства указали на то, что внутри него может скрываться не два, а три отдельных слоя. Вдобавок, геологи обнаружили намеки на то, что ядро постоянно обменивается материей с мантией, вырабатывая своеобразные "пузыри" из железа, которые поднимаются из ядра в мантию.



Путешествие из центра Земли

Изучая недавно открытые сейсмические аномалии в так называемом D"-слое мантии, Лешер и его коллеги открыли еще одно свидетельство того, что материя ядра постоянно просачивается в нижние слои мантии Земли.

Так геологи называют двухсоткилометровый слой пород, который непосредственно соприкасается с ядром планеты. Несколько лет назад сейсмологи обнаружили в этой зоне небольшие области, в которых скорость движения сейсмических волн падала загадочным образом. Многие ученые предполагают, что эти аномалии связаны с "пузырями" из железа и другими не характерными для мантии породами, которые образовались в результате ее взаимодействий с ядром.

Авторы статьи проверили, так ли это на самом деле. Для этого они попытались воспроизвести процесс формирования подобных аномалий в своей лаборатории. Ученые создали специальную установку, которая воспроизводит условия на границе мантии и ядра Земли, поместили в нее цилиндры из железа, никеля и ряда других элементов, после чего сжали их до сверхвысоких давлений.

Эти опыты показали, что разные изотопы железа в подобных условиях вели себя неодинаково. Более легкие атомы чаще оставались внутри ядра, тогда как тяжелое железо-57 начинало подниматься в верхние слои расплава, в которых температура и давление были меньше.

Этот процесс, как показывают расчеты геологов, может продолжаться на протяжении многих сотен миллионов лет, пока пограничный слой не потеряет стабильность и не начнет подниматься вверх в виде так называемого плюма – сверхгорячего и быстрого вертикального потока магмы.

В некоторых случаях, как считают ученые, эти фрагменты материи ядра могут достигать поверхности Земли. Это, в частности, хорошо объяснило бы то, почему в лаве некоторых подводных вулканов у берегов Гавайских островов и архипелага Самоа необычно много тяжелого железа, подытожили авторы статьи.

15 апрель 2020 /
  • Не нравится
  • 0
  • Нравится

Похожие новости

В размерах атомных ядер разглядели новую аномалию

В своих экспериментах физики использовали ускорительную установку ISOLDE

Северный полюс Земли стремится попасть в Сибирь. Почему?

Несмотря на все свое кажущееся спокойствие, наша планета далеко не так спокойна, как это может показаться. Оказывается, что даже наиболее устойчивые к изменениям явления могут в какой-то момент

Нитриды и карбонитриды из нижней мантии могут помочь найти потерянный азот

Изучив состав включений в алмазах из нижней мантии Земли, ученые впервые обнаружили в их составе нитриды и карбонитриды железа, скорее всего образовавшиеся в процессе инфильтрации жидкого металла,

Породы земной мантии могут обладать магнитными свойствами

До последнего времени считалось, что мантия, в отличие от земного ядра и земной коры, не принимает участие в формировании геомагнитного поля. Недавняя работа международной группы геофизиков показала,

Тонна дерева весит больше тонны железа

Всем известный смехотворный вопрос: что является тяжелее – одна тонна дерева или одна тонна железа?Безо всякой задней мысли, обычный человек, по всем законам логики, предположит, что тяжелее одна
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
Не только Cybertruck! Подборка крутых электрических пикаповWe are a product of the self-reproducing Universe - everything in “reality” is self-simulation, which generates itself from pure thoughtЗнакомьтесь: сенокосец-кролик или существо с головой собаки и телом паукаВ водах Австралии найдено самое длинное животное в миреДействительно ли электромобиль — автомобиль будущего?What is the most complex robot on earth?Corona virusКак снимают карантин в разных странах?