Породження стародавнього океану магми: розгадано загадку таємничого шару глибоко всередині Землі

Історія Землі налічує понад 4,5 мільярда років і за цей час наша планета зазнала безлічі змін: вона не завжди була доброзичливим світом із життям, що процвітає. На зорі своєї історії Земля являла собою недружню розпечену кулю. Вчені роками намагаються розгадати таємниці того, що ховається в надрах планети й сьогодні вони стали на один крок ближче до цього, пише Science Alert.

На глибині близько 3000 кілометрів під нашими ногами знаходиться загадкова смуга матеріалу, відома як шар D, яка вже давно зачаровує вчених своєю грудкуватою структурою. Нове дослідження припускає, що цей неоднорідний шар — місцями тонкий і товстий в інших місцях, імовірно, утворився зі стародавнього океану магми, який, як вважають учені, покривав стародавню Землю.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Екстремальні тиски та температури на дні цього бурхливого океану магми спричинили хімічні реакції, які, ймовірно, і стали причиною виникнення нерівностей, які спостерігаються сьогодні в шарі D. Міжнародна група вчених дійшла такого висновку, використавши симуляції.

Зазначимо, що нове моделювання команди відрізняється від тих, які вчені використовували раніше, в одному ключовому аспекті: вода була присутня в стародавньому океані магми Землі, але раніше її вплив на ці океани рідко враховувався вченими.

Тепер учені вважають, що саме вода могла змішуватися з мінералами з утворенням перекису заліза і магнію. Відомо, що цей перекис притягує залізо, а тому його присутність може пояснити, як багаті на залізо шари утворилися там, де розташований шар D — тобто, вище за межу між розплавленим зовнішнім ядром і навколишньою мантією.

За словами співавтора дослідження, вченого Цін'яна Ху з Центру передових досліджень науки та технологій високого тиску в Пекіні, їхні з колегами результати свідчать, що саме водний океан магми, ймовірно, сприяв утворенню багатої на залізо фази, відомої як пероксид заліза і магнію.

Передбачається, що саме це могло призвести до накопичення пероксиду з переважанням заліза в шарах товщиною від декількох до десятків кілометрів. У міру утворення багатої на залізо фази, хімічні реакції концентрувалися в певних областях і утворювали таємничий шар D.

Якщо висновки вчених вірні, це дасть змогу пояснити існування зон наднизької швидкості, захованих глибоко в надрах планети — щільних ділянок матеріалу, що уповільнюють сейсмічні хвилі до мінімуму. Також передбачається, що багаті на залізо шари надавали й ізолювальний ефект, утримуючи області біля основи нижньої мантії окремо одна від одної.

До слова, вчені вважають, що океан магми на Землі утворився внаслідок гігантського зіткнення з іншою планетою близько 4,5 мільярда років тому. Деякі шматки, що залишилися, були викинуті й утворили те, що ми зараз називаємо Місяцем, тоді як суміш таких елементів, як вуглець, азот, водень і сірка, залишилися на нашій планеті, щоб пізніше тут могло зародитися життя.

Раніше Фокус писав про те, що таємниця виникнення життя на Землі нарешті розкрита: вчені знайшли "пазл", якого бракує.