Глубоко под нашими ногами, почти на 3000 километров вниз, лежит мир загадок. Слой D'', область в нижней мантии Земли, долгое время ставил ученых в тупик. Это место, где твердая порода ведет себя неожиданно, не являясь ни полностью твердой, ни жидкой.
Недавний прорыв, возглавляемый профессором Мотохико Мураками из ETH Zurich, пролил свет на эту загадочную зону. Опубликованное в журнале Communications Earth & Environment исследование раскрывает динамические процессы, формирующие нашу планету изнутри. Это открытие, сделанное в Цюрихе, Швейцария, предлагает новое понимание скрытых глубин Земли.
Десятилетиями слой D'' был загадкой. Сейсмические волны резко меняют скорость, проходя через него, что намекает на уникальные свойства материала. Ранние теории были сосредоточены на изменениях минералов, но они не полностью объясняли поведение. Команда профессора Мураками обнаружила, что ключевым является выравнивание кристаллов пост-перовскита, образованных под экстремальным давлением и жаром.
Эксперименты в ETH Zurich воспроизвели условия слоя D''. Ученые измерили скорости сейсмических волн, подтвердив, что текстура кристаллов контролирует изменения волн. Это открытие доказывает, что мантия, которая когда-то считалась статической, является динамичной, текучей сущностью.
Исследование определяет конвекцию мантии как силу, выравнивающую кристаллы. Этот медленный поток породы переориентирует кристаллы пост-перовскита, влияя на сейсмические волны. Это открытие предоставляет доказательства потока мантии на границе ядро-мантия, преобразуя наше понимание внутренней динамики Земли.
Эти новые знания позволяют лучше моделировать движения тектонических плит, вулканизм и магнитное поле Земли. Они бросают вызов идее жесткой мантии, раскрывая сложное взаимодействие давления, температуры и кристаллической структуры. Фаза пост-перовскита становится ключевым игроком в глубинных земных явлениях.
Это исследование расширяет нашу способность визуализировать и оценивать силы, формирующие нашу планету. Оно подчеркивает взаимосвязанность процессов Земли, от поверхности до ядра. Исследование устанавливает новый стандарт для интеграции лабораторных экспериментов, наблюдений и моделирования в науках о Земле.
Выравнивание кристаллов пост-перовскита в слое D'' не только решает сейсмическую загадку, но и раскрывает мантию как динамичную, текучую сущность. Это открытие открывает новую главу в геонауке, улучшая наше понимание мощных сил, формирующих нашу планету.