4366
Дослідження присвячене вивченню тонкого шару над межею ядра і мантії Землі та його ролі в теплових і магнітних процесах планети.
За допомогою сучасної «сейсмічної томографії» — методу тривимірного аналізу поширення сейсмічних хвиль — геологи виявили складний шар на глибині близько 2900 км. Його товщина становить приблизно 300 км. Цей шар вирізняється неоднорідною будовою та складом. Особливий інтерес викликають локальні аномалії.
Серед них виділяють «зони наднизької швидкості (ULVZ)» — невеликі утворення завширшки близько 100 км. Вони мають підвищену щільність і знижені сейсмічні швидкості. Такі властивості різко контрастують із навколишньою мантією. Незважаючи на малі розміри, ULVZ можуть впливати на глибинні процеси.
Тривалий час залишалося незрозумілим, яку роль ці структури відіграють у тепловому балансі Землі. Для з’ясування цього міжнародна команда під керівництвом професора Вен-Піна Хсіє застосувала надшвидку оптичну спектроскопію. Експерименти проводилися в «алмазних комірках високого тиску». Це дозволило відтворити умови глибин планети.
Вчені виміряли теплопровідність багатого на залізо «магнезіовустіту» — мінералу, що вважається складовою ULVZ. Виявилося, що вона надзвичайно низька. Ця властивість робить ULVZ локальними теплоізоляторами. Вони перешкоджають передачі тепла від ядра до мантії.
Моделювання показало, що такі «теплові ковдри» можуть спричиняти локальну теплову стратифікацію ядра. Це впливає на «геодинамо» — механізм генерації магнітного поля Землі. Зміни теплового потоку можуть відображатися на полярності та еволюції магнітного поля.
Професор Вен-Пін Хсіє наголосив: «Ці висновки є значним проривом у нашому розумінні теплопередачі та геодинаміки в глибинах Землі». Він також зауважив: «Ми ще дуже мало знаємо про це». Подальші дослідження є ключовими для розуміння внутрішньої історії планети.
Під мантією Землі знайшли «теплові ковдри» з заліза з’явилася спочатку на Цікавості.
