#мантия Земли

Геологи изучили образцы земной мантии, которые хранятся на западе Австралии почти в первозданном виде без малого четыре миллиарда лет. Эти породы сравнили с лунными и пришли к выводу, что континенты на нашей планете возникли примерно три с половиной миллиарда лет назад, а Луна — действительно результат столкновения Земли с другой планетой.

Вскоре после образования Земли, когда недра еще представляли собой магматический океан, на ее поверхности возникла твердая кора. Эта хрупкая оболочка существовал недолго и была утрачена из-за бомбардировки астероидами. Ее обломки сохранились в древнейших кратонах континентов. Об эволюции протокоры известно немного, а ее состав вызывает споры. В новой работе ученые смоделировали процессы, которые привели к появлению первичной континентальной коры, опираясь на анализ несовместимых рассеянных элементов.

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.

Геологи выяснили, что в зонах, куда в последние 400 миллионов лет погружалось большое количество воды с поверхности планеты, затем активнее всего шли внутриплитные извержения вулканов.

Водород называют новым топливом для «чистой» энергетики, обещающей сократить выбросы парниковых газов. Промышленность давно заинтересована в водородных двигателях, но не все способы производства экологичные. Идея искать газ в земной коре привлекательна, но где находятся богатые месторождения? Ученые из ЕС и США нашли ответ при помощи моделирования масштабных тектонических процессов. 

По распространению сейсмических волн в недрах Земли геологи словно «сканируют» планету и обнаруживают все больше интересных особенностей ее внутреннего строения. Недавно очередное такое исследование заставило ученых особенно внимательно рассмотреть то, что скрывается под Тихоокеанской литосферной плитой.

Команда геологов из Университета Британской Колумбии (Канада) предложила переосмыслить наше понимание происхождения вулканических лав, извергающихся в таких горячих точках Земли, как Гавайи, Исландия и Самоа. Исследователи пришли к выводу, что все лавы, вероятно, происходят из единого резервуара в мантии планеты.

Австралийские геофизики обнаружили глубоко в недрах, в пределах жидкого ядра Земли, необычную структуру. Она залегает параллельно экватору и видна только в низких широтах. Открытие позволит лучше понять динамику магнитного поля планеты.

Индийские ученые проанализировали данные о составе реголита, полученные во время миссии «Чандраян-3». Выяснилось, что они похожи на образцы, изученные в прошлых миссиях, работавших, однако, в разных широтах. Это, по мнению исследователей, подтвердило одну из гипотез образования Луны.

Сверхглубокое бурение в Атлантическом океане увенчалось успехом. Ученым удалось заглянуть в «тектоническое окно» и добыть почти непрерывный образец верхней мантии длиной более километра. Анализ минерального состава преподнес первые сюрпризы.

Исследователи из Сколтеха, МФТИ и Всероссийского НИИ автоматики имени Н. Л. Духова предложили метод, который снижает нагрузку на суперкомпьютер и тем самым делает возможным предсказание кристаллической структуры материалов при любых температурах. В своей работе ученые рассчитали структуру силиката магния в нижней мантии и железа во внутреннем ядре Земли, уточнив принятую в современной геологии картину. Без предложенного коллективом альтернативного подхода подобные вычисления оказались бы непомерно дорогими. Новый метод готов к применению к другим химическим системам.

Большая часть алмазов, образующихся в недрах Земли, выносятся ближе к поверхности небольшими, но мощными извержениями породы. Однако австралийские исследователи обнаружили, что на деле эти извержения подпитываются громадными «тепловыми столбами», начинающимися у самого ядра нашей планеты.

Микроскопические включения внутри алмаза рассказали историю его происхождения. Кристалл образовался на глубине более 600 километров, в переходном слое мантии, и в присутствии достаточного количества воды.

Подвергая образцы мантийных пород разрушению под высокими давлениями и температурами, ученые определили, как фазовые переходы оливина вызывают землетрясения в переходной зоне земной мантии.

Сейсмическая томография высокого разрешения выявила неоднородность структуры областей на границе ядра и мантии с пониженной скоростью сейсмические волн. Самый нижний слой исследованной области замедляет волны еще сильнее, чем остальная область сверхнизких скоростей. Это может быть связано с «растворением» земного ядра на границе мантии.

Массивная гора из застывших пород мантии, скрытая у берега острова Хонсю, вызывает деформации и напряжения земной коры, придавая особенную мощь соседним землетрясениям.

Новая гипотеза связывает зоны сверхнизкой скорости распространения сейсмических волн с остатками вещества молодой планеты — и с появлением Луны.

Ученые, которые изучают историю формирования Земли, непрерывно ищут любые свидетельства происходивших в прошлом событий. Ими могут послужить, например, самые незначительные отличия изотопного состава пород и газовых оболочек разных планет, а также иных небесных тел. В новом исследовании такой «уликой» стал благородный газ криптон — наиболее достоверным объяснением наблюдаемого соотношения его изотопов в земных недрах может быть только бомбардировка нашей планеты крупными телами, прилетевшими из внешних регионов Солнечной системы порядка 4,5 миллиарда лет назад.

Некоторые участки океанической коры Земли могут погружаться в мантию и снова возвращаться для формирования новых участков.

Геофизики из Института океанологии имени П. П. Ширшова РАН и Московского физико-технического института разработали геодинамическую модель, которая описывает эволюцию литосферы в Арктике за последние 100 миллионов лет. Эта модель также объясняет эволюцию литосферы Северо-Восточной Азии, включая образование рифтовой зоны озера Байкал и другие геологические структуры. Модель дает научное обоснование заявке России в комиссию ООН по расширению внешних границ континентального шельфа в Арктике.