Исследование экстремальных давлений раскрывает, как затвердевала мантия Земли

В ходе нового экспериментального исследования учёные измерили, как ведёт себя плотность расплавленного фаялита — железосодержащего силикатного минерала — при давлениях до 161 гигапаскалей, что превышает давление на границе ядро–мантия. Это позволяет лучше понять, как могла кристаллизоваться магматическая оболочка ранней Земли и могут ли современные зоны аномально низких скоростей сейсмических волн (ULVZ) быть связаны с остатками расплава.

Полученные данные о уравнении состояния фаялита, описывающем, как его плотность реагирует на изменения температуры и давления, указывают, что железосодержащие силикатные расплавы ведут себя при сжатии и нагреве аналогично бедным железом. На основе этих измерений и известного поведения других силикатных жидкостей авторы предполагают, что затвердевание ранней мантии, вероятно, начиналось вблизи границы с ядром или в нижней мантии.

Хотя текущее исследование не позволяет однозначно определить, вызваны ли современные ULVZ частичным плавлением материала мантии, учёные идентифицировали потенциальный набор жидких составов, которые были бы гравитационно стабильны в условиях нижней мантии.