Окружающие загадочные образования обеспечивают отличную теплоизоляцию.
В недрах планеты находятся «одеяла», которые частично закрывают ядро, сообщает Nature Communications. Данное неожиданное открытие связано со структурами, известными уже достаточно долго: так называемыми ультра-низкоскоростными зонами (Ultra-Low Velocity Zones, ULVZ).
Эти образования располагаются на глубине 2900 километров под земной поверхностью, на границе между жидкой внешней частью ядра и самыми нижними слоями мантии. По оценкам, их толщина колеблется от 20 до 50 километров, а ширина может достигать нескольких сотен.
Геологи узнали о них благодаря сейсмическим волнам, возникающим во время землетрясений: они проходят через материал по-разному в зависимости от его плотности и температуры. Ученые полагают, что ULVZ значительно плотнее окружающей мантии.
Интересно, что чаще всего они находятся вблизи других огромных образований под Африкой и Тихим океаном — крупных областей с низкой скоростью сдвига (Large Low Shear Velocity Provinces). Эти области считаются либо затонувшими плитами земной коры, либо даже возможными фрагментами другой планеты, которые стали частью Земли после катастрофического столкновения. Существует предположение, что находящиеся рядом с ними относительно небольшие «нашлепки» над ядром как-то связаны с ними.
Считается, что «одеяла» состоят из минералов, богатых железом, прежде всего — магнезиовюстита, оксида магния и железа. Это второй по распространенности минерал в нижней мантии планеты и занимает около пятой части её объема.
Исследователи решили выяснить, как этот минерал ведет себя при экстремальном давлении над ядром Земли, и воспроизвели это давление в лабораторных условиях. Физики давно теоретически предсказали, что в таких условиях электроны в атомах меняют свое квантовое состояние — атомы становятся более компактными, и их составные части вынуждены «перестраиваться».
Текущий эксперимент показал, что вещество в результате изменяет свои физические свойства, а именно теряет теплопроводность. Иными словами, оно превращается в теплоизолятор.
Геологи подчеркивают, что это важные данные для понимания процессов внутри Земли: теплопередача в этом контексте управляет всей жизнедеятельностью планеты — она обеспечивает активное перемешивание магмы, формирование глобального магнитного поля, движение литосферных плит.
Если что-то препятствует распространению тепла на границах ядра и мантии, это может создавать локальные «горячие точки», которые способны порождать мантийные плюмы — вертикальные потоки особенно раскаленного вещества, достигающие коры и вызывающие вулканическую активность на поверхности. Кроме того, это может нарушать стабильность магнитного поля Земли, которое защищает нас от космической радиации.
Фото: hi-tech.mail.ru