Всередині Землі навколо розплавленого металу зовнішнього ядра є тонкий шар товщиною трохи більше кількох сотень кілометрів. Його походження залишалося невизначеним протягом десятиліть, але тепер дослідники знайшли ймовірну причину його появи.
Міжнародна група дослідників, в тому числі вчені з Університету штату Арізона Ден Шим, Техен Кім і Джозеф О'Рурк з Коледжу дослідження Землі і космосу, з'ясували, що вода з поверхні Землі може проникати глибоко в планету, змінюючи склад самої зовнішньої області металевого рідкого ядра і створюючи виразний тонкий шар. Результати їхнього дослідження було опубліковано в журналі Nature Geoscience, повідомляється на сайті Університету штату Арізона.
Дослідження показують, що протягом мільярдів років поверхневі води переносилися глибоко в Землю шляхом опускання (або субдукції) тектонічних плит. Досягнувши межі ядра і мантії, на глибині близько 2900 кілометрів під поверхнею, ця вода викликає глибоку хімічну взаємодію, що змінює структуру ядра.
Команда дослідників, до якої входить також Йон Дже Лі з Університету Йонсей в Південній Кореї, за допомогою експериментів під високим тиском продемонстрували, що занурена вода хімічно реагує з матеріалами ядра.
В результаті цієї реакції утворюється багатий воднем і збіднений кремнієм шар, що перетворює саму верхню зовнішню область ядра в плівкоподібну структуру. Крім того, в результаті реакції утворюються кристали діоксиду кремнію (кремнезем), які піднімаються та інтегруються в мантію.
Передбачається, що цей модифікований рідкометалевий шар буде менш щільним і зі зниженою сейсмічною швидкістю, що відповідає аномальним характеристикам, нанесеним на карту сейсмологами.
"Протягом багатьох років вважалося, що матеріальний обмін між ядром і мантією Землі незначний. Однак наші останні експерименти з високим тиском показують іншу історію. Ми виявили, що коли вода досягає межі ядра і мантії, вона реагує з кремнієм в ядрі, утворюючи кремнезем", - сказав Шим.
"Це відкриття, поряд з нашими попередніми спостереженнями за утворенням алмазів з води, що реагує з вуглецем в рідкому залізі під екстремальним тиском, вказує на набагато більш динамічну взаємодію ядра і мантії, що передбачає істотний обмін речовин", - додав він.
Це відкриття розширює розуміння внутрішніх процесів Землі, припускаючи більш широкий глобальний кругообіг води, ніж вважалося раніше. Змінена "плівка" ядра має глибокі наслідки для геохімічних циклів, що зв'язують цикл поверхневих вод із глибинним металевим ядром.
Ядро Землі - інші новини
Як повідомляв УНІАН, раніше вчені з'ясували, що "тверде" внутрішнє ядро Землі насправді може виявитися не таким уже й твердим. Навпаки, це суміш із твердого та рідкого стану, що доходить до самого центру нашої планети.
Також, вчені знайшли всередині Землі гігантську невідому структуру, яку називають "зоною ультранизької швидкості" (ULVZ). Вона лежить на кордоні між дуже гарячим розплавленим ядром землі і твердою мантією.
