Когда мантия Земли встречается с ядром

Группа геофизиков экспериментально подтвердила возможность частичного плавления мантии на границе с ядром Земли на глубине 2900 км при температуре около 4200 K. Это открытие укрепляет гипотезу существования глубокого магматического океана в этой загадочной зоне.

Исследование, проведенное учеными из Института минералогии и физики конденсированных сред, важно для понимания динамики, состава и формирования недр нашей планеты. Граница ядра и мантии, где давление достигает 1.4 млн атмосфер, а температура превышает 4000 K, является местом сложных химических реакций. Сейсмологи отмечают здесь резкое — до 30% — снижение скорости сейсмических волн, что 15 лет назад навело на мысль о частичном плавлении вещества.

Уникальность работы заключалась в использовании алмазных наковален для воссоздания экстремальных условий (давление свыше 140 ГПа и температура более 5000 K) на микрообразцах, а также в применении метода рентгеновской дифракции на Европейском синхротроне ESRF. Это позволило напрямую определить кривые плавления мантийного вещества и установить, что образующаяся жидкость плотная и может содержать ключевые химические элементы-маркеры динамики мантии. Полученные данные углубляют знания о механизмах дифференциации Земли и истории её формирования, начавшейся около 4.5 млрд лет назад.