Земля — активная планета. Содержащееся в нем тепло способно вызвать мантийную конвекцию, ответственную за тектонику плит.
Эта энергия поступает из тепла, накопленного во время формирования нашей планеты, скрытой теплоты кристаллизации внутреннего ядра и радиоактивного распада. Однако температура внутри Земли малоизвестна.Конвекция заставляет горячий материал подниматься к поверхности Земли, а холодный — опускаться к ядру. Таким образом, когда восходящая мантия начинает таять у основания океанических хребтов, базальт течет по поверхности, образуя то, что мы называем океанической корой. «В течение тысячелетий кора будет подвергаться субдукции, из-за ее большей плотности она погрузится в мантию.
Вот почему континентам Земли, как известно, несколько миллиардов лет, а возраст самой старой океанической коры — всего 165 миллионов лет». сказал Мохамед Мезуар, ученый ESRF.Считается, что температура на границе ядро-мантия (также известная как область D ") увеличивается более чем на 1000 градусов на протяжении нескольких сотен километров, что значительно по сравнению с температурным градиентом в остальной части мантии. Предыдущие авторы утверждали, что предположил, что это повышение температуры могло вызвать частичное плавление мантии, но эта гипотеза оставляет необъяснимым ряд геофизических наблюдений.
Во-первых, аномалии в скорости распространения сейсмических волн не соответствуют ожидаемым для частичного плавления мантии, и во-вторых, тающая мантия должна привести к образованию карманов с жидкостью в самой нижней части мантии, что никогда не наблюдалось.Команда под руководством профессора Дени Андро из Университета Блеза Паскаля решила вместо этого изучить точку плавления базальта на больших глубинах и обнаружила, что она значительно ниже, чем у мантии. Таким образом, таяние подокеанских отложений базальта может быть причиной ранее необъяснимых сейсмических аномалий.
Исследователи также показали, что при плавлении базальта образуется жидкость, богатая SiO2. Поскольку сама мантия содержит большое количество MgO, ожидается, что взаимодействие этих жидкостей с мантией приведет к быстрой реакции, ведущей к образованию твердого перовскита MgSiO3. Это могло бы объяснить, почему сейсмологи не обнаружили карманов с жидкостью в глубокой мантии: любые потоки жидкости должны быстро повторно затвердеть.
Если это действительно базальт, а не мантия, плавление которой в D ‘-области является причиной наблюдаемых сейсмических аномалий, то температура на границе ядро-мантия должна быть между 3800 и 4150 Кельвину, между температурами плавления базальта и мантии. Мантия Земли. Если эта гипотеза верна, это было бы наиболее точное определение температуры на границе ядро-мантия, доступное сегодня.
«Это могло бы разрешить давние споры об особой роли границы ядро-мантия в динамических свойствах мантии Земли, — сказал профессор Дени Андро». Теперь мы знаем, что цикл образования коры на срединно-океанических хребтах и Растворение земной коры в самой нижней части мантии могло произойти, поскольку на нашей планете была активна тектоника плит », — добавил он.