Недра Земли сложны и непонятны: прошлые знания геофизики признали упрощенными

Геофизики признали, что недра Земли сложны и непонятны

Новые результаты исследований состояния недр Земли говорят о том, что ранее ученые считали геофизическое состояние нашей планеты чрезвычайно упрощенным. Принято считать, что химический состав мантии Земли однороден. Но ряд экспериментов опровергли этот факт, назвав предыдущие данные упрощенными. В результате новые данные помогут решить ключевую проблему, которая стоит перед разными науками о почве и о Земле. На планете есть места, которые совершенно недоступны для человека. Внутренняя часть планеты – одно из таких мест.

Но современные технологии позволяют понять и увидеть неизведанный мир. К примеру, сейсмические волны дают возможность наложить важные ограничения на структуру планеты исходя из ее физических свойств, скрытых глубоко внутри.


Еще один способ получать новые знания, заключается в создании моделей условия недр Земли. Профессор экспериментальной минеральной физики Мотохико Мураками и его коллеги используют сложный набор тестов для изучения поведения горных пород глубоко в недрах земли. Толщина земной коры составляет всего несколько километров, а далее находится мантия. Ядро планеты расположено примерно на расстоянии около 2,9 тысяч километров от поверхности.

Сейсмические сигналы помогают понять, что на глубине около 600 километров в мантии происходят резкие изменения: верхняя часть мантии встречается с нижней, и механические свойства пород проявляют разницу, потому скорость распространения сейсмических волн начинает меняться в этой границе.

Геологи всегда полагали, что мантия планеты богата магнием. Он входит в состав породы, которая обнаружена на поверхности Земли. В результате таких событий, как извержение вулканов, породы перемещаются и демонстрирует соотношение магния к кремнию, как 1 к 3. Эти расчеты показывают, что состав мантии не однороден.


В мантии происходят мощные конвекционные потоки, они приводят в действие и в движение тектонические плиты на поверхности Земли, постоянно их состав. 4,5 миллиардов лет назад, когда формировалась наша планета, в ядро входили железо и никель и много других элементов, которые преобразовались в химические соединения, образовавшие мантийные слои.

По одной из гипотез ученых мантийные слои могут иметь форму обмотки. И сейсмические волны при их создании сыграли не последнюю роль. Это доказывает, что геофизика Земли имеет ряд сложностей, нуждающихся в изучении.

Дополнительная информация: «Экспериментальные доказательства обогащенной кремнеземом нижней мантии Земли с бриджманитом с преобладанием двухвалентного железа» Изуми Машино, Мотохико Мураками, Нобуёси Миядзима и Сильвен Петитгирар, 22 октября 2020 г., Труды Национальной академии наук. DOI: 10.1073 / pnas.1917096117