Лабораторные эксперименты добавляют доказательства того, что мантия Земли сложнее, чем считалось

Группа геологов и физиков минералов из Гарвардского университета, Калифорнийского университета, Аргоннской национальной лаборатории и Чикагского университета в ходе лабораторных экспериментов получила доказательства того, что мантия Земли гораздо сложнее, чем предполагалось ранее. Их исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, включало использование многопуансонного пресса и машинного обучения для анализа того, как свойства рингвудита (высокобарической фазы силиката магния) могут меняться на разных глубинах мантии.

Ранее считалось, что наиболее интересные процессы происходят на поверхности Земли (тектоника плит, эрозия) и в ядре (генерация магнитного поля), тогда как мантия рассматривалась как просто толстый слой горячей породы. Однако новые данные, включая сейсмическую томографию, показали наличие ранее неизвестных слоёв и сложных потоков в мантии. Например, на глубине 660 км скорость сейсмических волн резко меняется, что указывает на границу раздела, возможно, связанную с распадом рингвудита. Также есть свидетельства слоя на глубине около 1050 км.

Эксперименты команды, имитирующие фазовые переходы в мантии, показали, что свойства материала на этих глубинах могут значительно варьироваться в зависимости от давления и температуры. Это объясняет, почему границы слоёв могут быть нечёткими и меняться, а также почему некоторые мантийные плюмы застаиваются, а другие достигают земной коры.