Вода в ядре Земли: открытие, которое меняет представление о планете
Представьте: вода, которую мы привыкли видеть в океанах, просачивается сквозь земную кору и оказывается в самом сердце нашей планеты — у границы ядра и мантии. Что с ней происходит там, где давление и температура невообразимо высоки?
Вода в недрах Земли
Известно, что зоны субдукции — места, где тектонические плиты сталкиваются и одна уходит под другую — уносят воду в глубины мантии. Этот процесс длится миллиарды лет. Однако только недавно стало ясно, что на глубине около 2900 км вода не просто накапливается, а вступает в химическую реакцию с веществами ядра.
Результат — химическая трансформация ядра
Сейсмологи объясняют: "На этой глубине происходит мощное взаимодействие воды с кремнием, в результате чего образуется кремнезем, а внешнее ядро становится обогащённым водородом".
Эта тонкая водородная пленка и делает верхний слой ядра менее плотным. Образующийся кремнезем поднимается обратно в мантию.
Почему это важно
Железо и никель во внешнем ядре участвуют в формировании магнитного поля Земли. Поэтому любые изменения в составе ядра напрямую влияют на стабильность планеты. Ранее ученые фиксировали странный тонкий слой у границы ядра — теперь ясно, откуда он взялся.
Загадка плотности
Сейсмические волны, проходящие через этот слой, ведут себя необычно: скорость снижается, а плотность уменьшается. Долгое время ученые не могли объяснить, как один легкий элемент может так сильно повлиять на свойства слоя.
Решение пришло неожиданно — эксперимент с камерами алмазного давления, нагреваемыми лазером, показал, что два элемента — водород и кремний — могут заменять друг друга. Это и объясняет странные наблюдения.
Сложность водного цикла
Оказывается, подземный путь воды гораздо сложнее, чем предполагалось. Она не просто уходит вглубь, а активно участвует в перестройке недр планеты.
Уточнения
Не́дра - часть земной коры, расположенная ниже почвенного слоя, а при его отсутствии — ниже земной поверхности и дна водоёмов и водотоков, простирающаяся до глубин, доступных для геологического изучения и освоения.