Ученые определили происхождение загадочного слоя пород, залегающего на глубине около 3000 км под поверхностью Земли. Исследование показало, что он сформировался из древнего океана магмы, покрывавшего планету миллиарды лет назад.
Слой D расположен чуть выше границы между расплавленным внешним ядром Земли и ее мантией. Предыдущие наблюдения показали, что в некоторых местах он обладает большой толщиной, в других утончается. По мнению авторов научной работы, такая неравномерность могла возникнуть из-за химических реакций, вызванных экстремальным давлением и температурой на дне магматического океана.
Ученые из Центра передовых исследований в области науки и техники высокого давления в Пекине провели компьютерное моделирование. При этом они учли влияние воды на древние породы.
Результаты показали, что вода могла смешиваться с минералами, образуя пероксид железа и магния, или (Fe,Mg)O2. Это вещество накапливалось в гигантских «карманах», притягивая железо и способствуя формированию слоев толщиной до нескольких десятков километров. Эти богатые железом слои обладали изолирующим эффектом, отделяя различные области в нижней мантии друг от друга, сообщает National Science Review.
«Наши результаты показывают, что богатый железом пероксид, образовавшийся из древней воды в магматическом океане, сыграл решающую роль в формировании разнородных структур слоя D», – отметили авторы.
Результаты хорошо согласуются с результатами численного моделирования, показавшими, что неоднородность нижней мантии могла возникнуть в далеком прошлом.
Другое исследование показало, что в недрах Земли вырастают кристаллы высотой до 300 км. Скорость их роста достигает примерно 18 метров за 100 тысяч лет.
