Ученые под руководством профессора Мотохико Мураками из Швейцарского федерального технологического института приоткрыли завесу тайны над одним из самых загадочных участков земных недр — зоной D″, расположенной почти в трех тысячах километрах под поверхностью. Там, как выяснилось, твердая горная порода течет, хотя она не жидкая. Работа опубликована в журнале Communications Earth & Environment (CEE).
Около полувека ученые ломали голову над тем, почему в районе слоя D″ сейсмические волны внезапно ускоряются, словно проходят через иной материал. Предполагалось, что это связано с переходом главного минерала нижней мантии — перовскита — в новую форму пост-перовскита под действием чудовищных температур и давления.
Мураками еще в 2004 году показал, что такой переход действительно происходит на этих глубинах. Но в 2007 он пришел к выводу, что сам по себе фазовый переход не объясняет скачок скорости волн.
Теперь, с помощью сложного компьютерного моделирования и уникального лабораторного эксперимента, команда Мураками нашла ответ: перовскит ускоряет сейсмические волны, только если его кристаллы ориентированы в одном направлении. И впервые в мире ученым удалось доказать, что под действием колоссального давления и температуры такие кристаллы действительно выстраиваются одинаково — прямо в лаборатории они воссоздали скачок скорости, наблюдаемый на глубине 2700 км.
Что же заставляет кристаллы выстраиваться? Ответ поразителен: твердая порода течет. Да, не лава, не жидкость, а именно твердая мантия медленно, но неуклонно движется вдоль границы с ядром Земли, как кипящая вода в кастрюле. Это первое экспериментальное доказательство того, что в мантии существует конвекция твердой породы.
«Мы наконец-то нашли недостающее звено головоломки», — заявил Мураками.
По мнению авторов, открытие меняет саму суть того, как мы понимаем процессы внутри планеты. Впереди — амбициозная задача: создание карты течений в самой глубокой недоступной части Земли.
Ранее ученые выяснили, что вызывает трещины на Земле.
