Путешествие к центру Земли: из чего же сделана мантия?

Геофизики из Японии провели серию высокотемпературных экспериментов, целью которых было определение состава нижней, самой глубокой, мантии Земли. Оказалось, что границы слоя четко обозначены, он богат кремнием.

В мантии выделяются, согласно геофизическим данным, верхняя и нижняя области, а также переходная зона. Границы слоев соответствуют участкам резкого изменения скорости распространения сейсмических волн, что соответствует изменению упругости и плотности среды. На глубине 2900 километров скорость волн снова резко меняется, что свидетельствует о пересечении раздела мантии и ядра, пишет Компьюлента.

Если с подземными границами ученым все более-менее ясно, то состав мантии до сих пор вызывает споры – ведь пощупать ее породы практически невозможно. Большинство учёных уверено в том, что в верхней мантии преобладает перидотит — порода, состоящая  преимущественно из оливина и пироксена. В переходной зоне скорость изменяется, и это геологи объясняют переходом оливина в другое состояние - в вадслеит, под влиянием температуры и давления. При этом всегда считалось, что кремний в мантии распространен достаточно равномерно.

Но это утверждение противоречит исследованиям состава метеоритов – хондритов, жертв планетообразования в космосе. В них содержание кремния значительно выше, чем рассчитанное геологами для земной мантии.

Японцы взяли образцы двух кремнийсодержащих минералов (силикат-перовскита (Mg, Fe)SiO3 и магнезиовюстита (Mg,Fe)O), которые присутствуют в нижней мантии, и измерили скорости распространения в них сейсмических волн, сопровождая эксперимент постепенным подъемом температуры и давления, что характерно для глубоких слоёв. Эксперимент показал, что доля перовскита в нижней мантии должна быть чрезвычайно велика, он составляет 93% нижнего ее слоя, что сообразуется с результатами изучения состава метеоритов.

Геофизики собираются дальше проводить эксперименты с породами, чтобы окончательно подтвердить результаты.