Прорыв в понимании химии нижней мантии Земли

Новое исследование под руководством Хо-Кванга "Дэйва" Мао из Института Карнеги показывает, что состав нижней мантии Земли может существенно отличаться от ранее принятых представлений. Результаты будут опубликованы в журнале Science.

Нижняя мантия, простирающаяся от глубины 670 до 2900 километров, составляет 55% объема планеты. Преобладающая теория предполагала, что её основу составляет минерал перовскит (Mg,Fe)SiO₃, сохраняющий свою структуру в огромном диапазоне давлений (от 24 до 136 гигапаскалей). Однако новые эксперименты, моделирующие условия нижней мантии в лазерно-нагреваемых алмазных наковальнях при давлениях 95–101 ГПа и температурах 2200–2400 K, показали, что железосодержащий перовскит там неустойчив.

Минерал распадается на две фазы: безжелезистый силикат магния и новую, богатую железом фазу гексагональной структуры, названную H-фазой. Эксперименты подтвердили, что эта H-фаза стабильнее, чем железосодержащий перовскит, и, вероятно, является широко распространенным, ранее неизвестным компонентом нижней мантии.

«Мы до конца не понимаем химию H-фазы, — говорит ведущий автор Ли Чжан. — Но это открытие указывает на то, что все геодинамические модели необходимо пересмотреть с её учётом. В нижней мантии могут быть и другие неидентифицированные фазы».