Порождение древнего океана магмы: разгадана загадка таинственного слоя глубоко внутри Земли

История Земли насчитывает более 4,5 миллиарда лет и за это время наша планета претерпела множество изменений: она не всегда была дружелюбным миром с процветающей жизнью. На заре своей истории Земля представляла собой недружелюбный раскаленный шар. Ученые годами пытаются разгадать тайны того, что скрывается в недрах планеты и сегодня они стали на один шаг ближе к этому, пишет Science Alert.

На глубине около 3000 километров под нашими ногами находится загадочная полоса материала, известная как слой D, которая уже давно очаровывает ученых своей комковатой структурой. Новое исследование предполагает, что этот неоднородный слой — местами тонкий и толстый в других местах, вероятно, образовался из древнего океана магмы, который, как считают ученые, покрывал древнюю Землю.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Экстремальные давления и температуры на дне этого бурлящего океана магмы вызвали химические реакции, которые, вероятно, и стали причиной возникновения неровностей, наблюдаемых сегодня в слое D. Международная группа ученых пришла к такому выводу, использовав симуляции.

Отметим, что новое моделирование команды отличается от тех, которые ученые использовали ранее, в одном ключевом аспекте: вода присутствовала в древнем океане магмы Земли, но ранее ее влияние на эти океаны редко учитывалось учеными.

Теперь ученые считают, что именно вода могла смешиваться с минералами с образованием перекиси железа и магния. Известно, что эта перекись притягивает железо, а потому ее присутствие может объяснить, как богатые железом слои образовались там, где находится слой D — то есть, выше границы между расплавленным внешним ядром и окружающей его мантией.

По словам соавтора исследования, ученого Цинъяна Ху из Центра передовых исследований науки и технологий высокого давления в Пекине, их с коллегами результаты показывают, что именно водный океан магмы, вероятно, способствовал образованию богатой железом фазы, известной как пероксид железа и магния.

Предполагается, что именно это могло привести к накоплению пероксида с преобладанием железа в слоях толщиной от нескольких до десятков километров. По мере образования богатой железом фазы, химические реакции концентрировались в определенных областях и образовывали таинственный слой D.

Если выводы ученых верны, это позволит объяснить существование зон сверхнизкой скорости, спрятанных глубоко в недрах планеты — плотных областях материала, замедляющих сейсмические волны до минимума. Также предполагается, что богатые железом слои оказывали и изолирующий эффект, удерживая области у основания нижней мантии отдельно друг от друга.

К слову, ученые считают, что океан магмы на Земле образовался в результате гигантского столкновения с другой планетой около 4,5 миллиарда лет назад. Некоторые оставшиеся куски были выброшены и образовали то, что мы сейчас называем Луной, в то время как смесь таких элементов как углерод, азот, водород и сера остались на нашей планете, чтобы позже здесь могла зародиться жизнь.