Новое исследование предполагает, что таинственный слой «D» на границе ядра и мантии Земли, возможно, сформировался из остатков раннего колоссального удара, а богатая железом магма играет ключевую роль в его уникальных и устойчивых особенностях, сообщает «scitechdaily».
Глубоко в недрах Земли находится таинственный слой, называемый слоем D. Расположенная на глубине около 3000 километров, эта зона находится чуть выше границы между расплавленным внешним ядром планеты и ее твердой мантией. В отличие от идеальной сферы, слой D удивительно неоднороден. Его толщина сильно варьируется от места к месту, а в некоторых регионах даже отсутствует - так же, как континенты возвышаются над океанами Земли.
Эти интригующие вариации привлекли внимание геофизиков, которые описывают слой D как гетерогенную или неоднородную область.
Ученые предполагают, что слой «D» может возникать с самых ранних дней существования Земли. Их теория основана на гипотезе гигантского столкновения, которая предполагает, что объект размером с Марс врезался в прото-Землю, создав после этого океан магмы по всей планете.
Они считают, что слой D может быть уникальным составом, оставшимся после этого колоссального удара, потенциально содержащим ключи к формированию Земли.
Исследователи подчеркивают наличие значительного количества воды в этом глобальном океане магмы. Точное происхождение этой воды остается предметом споров, и были предложены различные теории, в том числе о ее образовании в результате реакций между газом туманности и магмой, или о прямой доставке кометами.
«Преобладающая точка зрения, предполагает, что вода должна была концентрироваться на дне океана магмы по мере его остывания. На заключительных стадиях магма, ближайшая к ядру, могла содержать объемы воды, сопоставимые с современными океанами Земли.
Экстремальное давление и температурные условия в донном магматическом океане создали уникальную химическую среду, способствуя неожиданным реакциям между водой и минералами.
Новые результаты показывают, что богатая железом перекись, образовавшаяся из древней воды в океане магмы, сыграла решающую роль в формировании гетерогенных структур слоя D.
Сильное сродство этой перекиси к железу создает резкий контраст плотности между этими богатыми железом участками и окружающей мантией. По сути, он действует как изолятор, предотвращая их смешивание и потенциально объясняя длительную неоднородность, наблюдаемую в основании нижней мантии.
Эта модель хорошо согласуется с недавними результатами численного моделирования, предполагая, что гетерогенность самой нижней мантии может быть долгоживущей особенностью.