Геологи из Аризоны объяснили недавно открытые сейсмические аномалии на границе мантии и внешнего ядра Земли, пишет ТАСС со ссылкой на Nature.

Внутренности Земли состоят из трех основных частей - твердой земной коры, состоящей из литосферных плит, вязкой мантии и металлического ядра. Ядро в свою очередь состоит из жидкой внешней части и твердой внутренней. В последние годы наибольший интерес представляет граница между внешним ядром и мантией. Интерес вызван большим количеством сейсмических аномалий в этой зоне, открытых в последнее время.

Недавно выяснилось, что некоторые сейсмические аномалии на границе ядра и мантии возможно объяснить тем, что на границе этих слоев выпадают осадки в виде "снега", состоящего из твердых частиц, кристаллов железа и кремния. К таким выводам ученые пришли после ряда опытов, в которых воссоздавались условия, сходные с условиями на границе внешнего жидкого ядра Земли и мантии.

"Если во внешних слоях ядра Земли присутствует достаточное количество водорода и кремния, то тогда внутри него могут возникать своеобразные частицы кремниевого "снега". Наши расчеты показывают, что подобные экзотические кремниевые "снега" начинают выпадать на границе между ядром и мантией, а также свидетельствуют о том, что они могут играть значимую роль в охлаждении недр Земли на большой глубине", - пояснил научный сотрудник университета Аризоны Фу Суюй.

Чтобы смоделировать условия внутри Земли, смесь железа и кремния помещали в специальной капсулы. Внутри капсул давление доводилось до 1,23 млн атмосфер, а температура - до 3,42 тыс. градусов Цельсия. Оказалось, что при наличии даже малых количеств водорода и аргона, внутри капсул возникал феномен, названный кремниевым "снегом". Кристаллы из соединения железа и кремния мигрировали в сторону внешней границы ядра и оседали там. Чем больше было водорода, тем больше и кремния содержалось внутри "снега" и тем стабильнее он был.

Была выдвинута гипотеза, что формирование прослойки "снега" из таких кристаллов на границе между внешним ядром и мантией может объяснить сейсмические аномалии в этой зоне, в частности, до сих пор необъяснимое замедление прохождения сейсмических волн. Предполагается также, что какое-то количество кремниевого "снега" попадает в мантию, а откуда мантийными плюмами доставляется в литосферу и достигает поверхности Земли. Если это так, то это объяснило бы присутствие в лаве некоторых тихоокеанских вулканов пород с изотопным составом, характерным для ядра Земли.