Ученые выдвинули новую версию появления таинственного слоя вокруг ядра Земли
Ученые выяснили возможную причину образования загадочного кристаллического слоя вокруг внешнего ядра Земли, который расположен выше твердого внутреннего ядра планеты и ниже ее мантии. Решающую роль в формировании нового слоя могла сыграть вода, которая просочилась с поверхности и проникла глубоко в недра Земли.
Внешнее ядро Земли — это жидкий слой толщиной около 2266 километров, состоящий из железа и никеля. В 1990-х годах геологи обнаружили вокруг него еще один тонкий слой, получивший название E-prime layer: он имеет толщину более 100 километров (относительно небольшую по сравнению с другими участками недр Земли) и находится примерно в 2900 километрах под поверхностью планеты. Теперь международная группа ученых определила, что слой E, вероятно, был создан водой, которая просачивается с земной поверхности через опускающиеся тектонические плиты, а затем вступает в реакцию с металлической поверхностью внешнего ядра.
Если новое открытие верно, это означает, что во внешнем слое Земли в качестве побочного эффекта образовалось большое количество кристаллов кремнезема, которые попали в мантию — массивный слой магмы, расположенный между внешним ядром и внешней корой Земли.
В ходе исследования ученые провели серию лабораторных экспериментов, чтобы воспроизвести, как вода может вступать в реакцию с внешним ядром под сильным давлением. Они выяснили, что водород из воды заменяет диоксид кремния в жидком металле, а это вытесняет диоксид кремния из металла в виде кристаллов. Таким образом, слой, вероятно, богат водородом, что противоречит предыдущим предположениям о его составе.
До этого считалось, что слой был образован из древней магмы, богатой железом. Согласно другим теориям, вещество просочилось из внутреннего ядра или внешний жидкий слой образовался во время столкновения Земли с протопланетой, которая породила Луну. Но ни одна из этих гипотез не получила широкого признания.
Исследователи предположили, что потребовалось более одного миллиарда лет, чтобы слой достиг своей нынешней толщины, а это означает, что он может быть старше внутреннего ядра, которое затвердело около одного миллиарда лет назад.
Ранее, в сентябре 2022 года, та же группа исследователей обнаружила, что просачивающаяся вода может вступать в реакцию с большими резервуарами углерода во внешнем ядре, создавая алмазы вблизи границы «ядро-мантия».
