Ученые доказали неизбежность глубинного магматического океана Земли
Когда наша планета только формировалась из первичного вещества Солнечной системы, ее недра начали интенсивно разогреваться и расслаиваться. Внутри образовалось металлическое ядро, а над ним — жидкая мантия, покрытая тонкой силикатной корой. До сих пор нет единого мнения, как затвердевал расплав — сверху вниз или наоборот. Новые расчеты показали, что это не важно: даже при самом неблагоприятном сценарии на последнем этапе остывания у границы ядра и мантии должен появиться магматический океан.
Считается практически доказанным, что в процессе формирования планеты земного типа прошли этап глобального магматического океана. О его существовании в первые 100 миллионов лет истории Земли свидетельствовали изотопные аномалии магматических пород и анализ включений благородных газов в вулканических породах.
Процесс застывания глобального мантийного океана отразился в геологической истории планеты. Об этом свидетельствуют ранние признаки расслоения силикатов, а также обширные провинции в нижней мантии с низкой скоростью сдвиговых волн и небольшие зоны сверхнизких скоростей.
Геохимические и сейсмические наблюдения показали, что последние остатки магматического океана должны были залегать глубоко в недрах, выше границы ядра и мантии. Однако этому противоречит классическая модель магматических океанов, при которой остывание шло снизу, а по мере кристаллизации расплава твердая фракция росла снизу вверх. По альтернативному сценарию, остывание началось в середине мантии, разделив океан. Верхняя часть кристаллизовалась быстрее из-за эффективного остывания с поверхности, а нижняя — медленнее, выталкивая остатки расплава к границе с ядром.
На образование твердой мантии влияли термодинамические свойства расплава, главным образом — то, где происходило выделение твердой фазы и где накапливались твердая и жидкая фазы. Так же важно, насколько эффективно разделялись обе фазы. Если твердые кристаллы отделились от расплава, то в застывшей мантии будут видны химические неоднородности. В противном случае она застынет как единое целое.
Поздним стадиям застывания магматического океана, когда доля твердых кристаллов значительна, уделяли меньше внимания. Восполнить пробел решили исследователи из Франции и Канады. Их статья об этом опубликована в журнале Nature.
Авторы применили новый геодинамический подход к вязкой среде в сочетании с кодом Бомбари. Эта программа для моделирования процессов в мантии Земли, особенно связанных с глубинными аномалиями сейсмических волн.
Моделирование показало, что базальный магматический океан образовался у границы ядра и мантии в процессе накопления твердой, богатой FeO, фазы и жидкой. При этом кристаллы FeO легче переправлялись, а богатый FeO расплав, будучи плотнее, тонул. На последней стадии застывания удалось получить структуры, сходные с наблюдаемыми сейсмическими аномалиями в нижней мантии.
Ученые рассмотрели наихудшие условия для образования базального магматического океана. Даже в этом случае на последней стадии, когда магма превратилась в густую кашу из кристаллов и остаточного расплава, он неизбежно возникает. Похоже, это типичный сценарий для Земли и подобных ей планет. Теперь эволюция магматического океана представляется гораздо более сложной, и это нужно учитывать в последующих моделях.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Биологи нашли особый тип стволовых клеток, которые просыпаются в среднем возрасте и активно производят новый жир на животе. Открытие сделали благодаря масштабным экспериментам на мышах и анализу человеческих тканей. Результат объяснил природу возрастного ожирения и дал новую цель для будущих лекарств.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии