14.04.2020
Сергей Васильев

Геологи обнаружили «утечку» тяжелого железа из ядра Земли

5.2

Лабораторные эксперименты и компьютерное моделирование показали, что тяжелые изотопы железа способны мигрировать из земного ядра в мантию, а затем выбрасываться на поверхность с вулканической лавой.

©ThinkStock

Земная мантия начинается на глубине около 30 километров и, достигнув примерно 2900 километров, переходит в железо-никелевое ядро планеты. Ни одна пробуренная скважина до сих пор не достигала мантии. Однако каменные метеориты из весьма распространенной группы хондритов — «строительный мусор», оставшийся со времен формирования Солнечной системы — аналогичны ей по составу. Это подтверждает и анализ лавы, поднятой с глубины вулканическими процессами.

С другой стороны, в хондритах обнаруживается куда меньше тяжелых изотопов железа, чем в некоторых вулканических породах; это несовпадение до сих пор оставалось загадкой. Кроме того, нижний 200-километровый слой мантии на границе с ядром демонстрирует аномальные сейсмические свойства. Объяснить эти странности удалось команде Чарльза Лешера (Charles Lesher), профессора Университета Аархуса в Дании. Статья ученых опубликована в журнале Nature Geoscience.

©L O’Dwyer Brown, Aarhus University

В лаборатории они смоделировали условия перехода между нижней мантией и внешним ядром, включая высокое давление (до 2 ГПа) и градиент температуры, которая в ядре существенно выше (до 2100-2300 кельвинов). Обнаружилось, что в такой системе происходит разделение изотопов железа: более тяжелые атомы демонстрируют большую мобильность, они мигрируют в область пониженной температуры и давления — и накапливаются там. За миллиарды лет этот процесс легко мог привести к насыщению мантийного вещества тяжелым железом.

Кроме того, геологи провели компьютерное моделирование миграции тяжелого железа в более широких масштабах. Расчеты показали, что эти изотопы способны проникать не только в мантию, но и подниматься выше. Увлекаемые мантийными плюмами, они могут достигать земной коры и в итоге выбрасываться на поверхность вулканами в составе базальтовой лавы.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 12:32
Алиса Гаджиева

Археологи обнаружили доказательства того, что доисторическое строение возрастом в 11 тысяч лет использовали для церемониальных действий, а потом преднамеренно засыпали землей.

Позавчера, 13:46
Александр Березин

Повелители тундростепей Евразийского континента, оказывается, вовсе не вымерли с концом ледникового периода. Вопреки тому, что считалось ранее, они выжили — как минимум на Таймыре и как минимум до 1900 года до нашей эры. А это на много веков позже постройки пирамиды Хеопса. Получается, человек не привел мамонта к вымиранию? Или, напротив, нашел затерянные на Таймыре остатки вида и уничтожил их совсем недавно? Это сложный вопрос, от которого зависит ответ на другой: могут ли слоны заселить Север России и в наши дни?

Позавчера, 13:37
Ольга Иванова

Американские исследователи пришли к выводу, что человеческий мозг уменьшился из-за процессов глобализации, кооперации и разделения труда.

19 октября
Илья Ведмеденко

В КНР испытали монолитный твердотопливный ракетный двигатель, имеющий самую большую тягу в мире. Разработка изделия важна для создания ракет тяжелого класса.

Позавчера, 12:32
Алиса Гаджиева

Археологи обнаружили доказательства того, что доисторическое строение возрастом в 11 тысяч лет использовали для церемониальных действий, а потом преднамеренно засыпали землей.

Позавчера, 13:46
Александр Березин

Повелители тундростепей Евразийского континента, оказывается, вовсе не вымерли с концом ледникового периода. Вопреки тому, что считалось ранее, они выжили — как минимум на Таймыре и как минимум до 1900 года до нашей эры. А это на много веков позже постройки пирамиды Хеопса. Получается, человек не привел мамонта к вымиранию? Или, напротив, нашел затерянные на Таймыре остатки вида и уничтожил их совсем недавно? Это сложный вопрос, от которого зависит ответ на другой: могут ли слоны заселить Север России и в наши дни?

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

12 октября
Алиса Гаджиева

Две тысячи лет назад многие сооружения строили лучше, чем сегодня.

27 сентября
Мария Азарова

Новое исследование генетиков из Германии и Италии, похоже, помогло найти ответ на вопрос, который занимал ученых свыше двух тысяч лет: откуда взялись этруски?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: