Эксперты обнаружили результаты реакции воды, «просачивающейся» в ядро ​​Земли, по-видимому, образуя кристаллы

Джакарта –

Земля как место, где мы стоим, продолжает хранить загадки до самых глубин. Это потому, что Земля состоит из нескольких разных слоев.

Различные исследовательские исследования пытались раскрыть материалы, составляющие каждый слой. Несколько десятилетий назад геологи обнаружили тонкий слой, окружающий внешнее ядро ​​Земли.

Этот слой известен как слой E Prime или E-Prime. Слой E-Prime имеет толщину 100 километров, что относительно мало по сравнению с остальной частью недр Земли, и находится примерно на 2900 километров ниже поверхности Земли.

Вода просачивается в ядро ​​Земли

Ранее ученые предполагали, что слой E-Prime произошел из древней магмы, богатой железом.

Однако другая теория утверждает, что этот слой представляет собой утечку из внутреннего ядра Земли, возникшую в результате столкновения Земли с протопланетой, породившей Луну.

Однако ни одна из этих идей не получила широкого признания. Наконец, исследование, возглавляемое экспертами из Университета штата Аризона, попыталось раскрыть происхождение этого слоя.

Благодаря исследованиям, опубликованным в журналах Природа13 ноября 2023 года исследователи обнаружили, что слой, скорее всего, образовался в результате просачивания воды с поверхности.

Вода в верхних слоях просачивается сквозь погружающиеся тектонические плиты. Затем поток попадает в мантию, содержащую активную магму, и вступает в реакцию с металлической поверхностью внешнего ядра Земли.

«Мы предполагаем, что, если вода будет направляться к границе ядра и мантии посредством субдукции, эта реакция может обеспечить обмен водородом и кремнием между мантией и ядром». написал исследователь.

Если эта реакция верна, то можно увидеть, что слой E-Prime также образует большое количество кристаллов кремнезема.

Химическая реакция между водородом и кремнеземом миллиарды лет назад

В ходе исследования ученые провели серию лабораторных экспериментов по моделированию процесса реакции воды с внешним ядром Земли под большим давлением.

Цитата: Живая наукаони обнаружили, что водород из воды заменяет кремнезем в расплавленном металле, вытесняя кремнезем из металла в виде кристаллов.

Этот слой является внешним слоем ядра, который имеет меньшую плотность, стабилизирует химическую стратификацию в верхней части ядра Земли и меньшую скорость. Это приводит к тому, что состав слоев содержит много водорода и мало кремнезема.

Исследователи полагают, что этот процесс занял более 1 миллиарда лет, чтобы достичь нынешней толщины слоя E.

Это открытие также предполагает, что этот слой может быть старше внутреннего ядра, которое затвердело около 1 миллиарда лет назад.

Утечка воды, образующая кристаллические «фабрики»

Кроме того, эти находки также являются признаком незавершенности наших знаний о взаимодействии внешнего ядра Земли и слоя мантии Земли.

В сентябре 2022 года та же исследовательская группа обнаружила, что утечки воды могут реагировать с большими запасами углерода во внешнем ядре.

Считается, что эта реакция способна создать гигантскую алмазную «фабрику», поскольку слой, богатый кристаллами, образуется вблизи границы ядра и мантии Земли.

«Это открытие совпадает с нашими предыдущими наблюдениями за образованием алмазов из воды, реагирующей с углеродом в жидком железе под экстремальным давлением», — сказал Дэн Шим, геолог из Университета штата Аризона, цитируемый с официального сайта Университета штата Аризона.

«(Это открытие) показывает, что взаимодействие ядра (с) мантией гораздо более динамично и предполагает существенный материальный обмен», — заключил Шим.

Смотреть видео “Исследование: ядро ​​Земли может начать вращаться в противоположном направлении“

(делает/делает)