Новая модель показывает, что глубинная мантия Земли изначально была суше

Новое исследование показывает, что глубокие слои древней мантии Земли, прилегающие к ядру, изначально содержали значительно меньше воды, чем верхняя мантия. К такому выводу пришла Рита Параи из Вашингтонского университета в Сент-Луисе, проанализировав изотопный состав благородных газов. Согласно данным, опубликованным в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), концентрация воды в древней плюмовой мантии была в 4–250 раз ниже, чем в верхней мантии.

Этот контраст в содержании летучих веществ, включая воду, привел к разнице в вязкости между слоями. Высокая вязкость сухой глубинной мантии могла препятствовать её эффективному перемешиванию с верхними слоями. Это помогает объяснить, почему гигантские удары, создававшие глобальные магматические океаны, не привели к полной гомогенизации растущей планеты, а также почему плюмовая мантия подвергалась меньшему переплавлению за всю историю Земли.

Исследование бросает вызов ранее распространённому предположению об изначальной однородности мантии. «Первичный контраст вязкости может объяснить, почему гигантские импакты, вызвавшие магматические океаны во всей мантии, не гомогенизировали формирующуюся планету, — отметила Параи. — Это также может объяснить, почему плюмовая мантия за историю Земли подвергалась меньшей переработке в результате частичного плавления». Учёный предполагает, что ранний аккрецированный материал был более сухим, а верхняя мантия позднее обогатилась летучими веществами из материала, похожего на углистые хондриты.