Электропроводность мантии Земли

Впервые построенная трехмерная карта электропроводности мантии Земли указывает на наличие больших количеств воды в ней, которая поступает в верхние слои мантии вместе с опускающимися участками земной коры на стыках литосферных плит, уверены авторы исследования.
Электропроводность мантии Земли
Группа ученых из Орегонского университета в США во главе с Анной Келберт (Anna Kelbert) изучила данные измерений, накопленные различными группами геофизиков за последние 30 лет, в результате анализа которых и сумела построить карту распределения электропроводности в верхних слоях мантии Земли. Ученые обнаружили, что зоны повышенной электропроводности мантии совпадают с участками земной коры, где наблюдается столкновение литосферных плит и их погружение в мантию.

Одним из объяснений такого феномена может быть погружение в мантию большого количества минералов земной коры, содержащих воду. Эта вода остается в связанном состоянии вплоть до тех пор, пока эти породы не достигают зоны очень высоких температур и давлений в мантии. Высвобождающаяся в этих условиях вода и приводит к повышению электропроводности. Измерить проводимость слоев мантии, находящихся на глубине 410-660 километров, с помощью непосредственных измерений невозможно. Для этого ученые применяют так называемое зондирование электромагнитной индукции пород, залегающих глубоко под землей. Суть этих измерений заключается в измерении электромагнитного отклика пород на электромагнитные волны, посылаемые внешним источником.

Чтобы такие волны достигли нужной глубины, они должны быть очень мощными. Поэтому в качестве источника внешних электромагнитных волн в подобных измерениях выступает грозовая активность или потоки заряженных частиц, испускаемые солнцем. При этом измерения электромагнитной индукции глубоких слоев мантии могут продолжаться в течение десятков и даже сотен дней.

"До сих пор геологи считали, что погружающиеся в мантию фрагменты земной коры не могут унести с собой много воды, которая выделяется как только породы начинают разогреваться, постепенно погружаясь", - сказал профессор Адам Шульц (Adam Schultz), соавтор публикации, слова которого приводит пресс-служба университета. Несмотря на то, что такому распределению проводимости можно найти и другие объяснения, соответствие карты проводимости мантии карте зон погружения, или как говорят геофизики, субдукции земной коры указывает на то, что ключевую роль в этом играет именно вода.

Открытие ученых очень важно, так как объясняет фундаментальные законы геологии планеты. Несмотря на значительный прогресс в этой области, ученые до сих пор не знают, сколько воды содержится под дном мирового океана и сколько ее в мантии. Эта вода может взаимодействовать со многими минералами, изменяя их вязкость на различной глубине и формируя восходящие потоки в мантии, которые могут проявляться и на поверхности Земли.

"Существует мнение, что под дном мирового океана воды гораздо больше, чем над ним. Наши эксперименты позволят выяснить, сколько ее там на самом деле и как она туда попадает," - добавил профессор Гари Эгберт (Gary Egbert), соавтор статьи. Для этого ученые планируют в дальнейшем сопоставить свои данные с данными спутниковых наблюдений.

По теме Электропроводность мантии Земли

Движение мантии Земли под Аляской

Ученые обнаружили, что скорость движения мантии Земли под Аляской в 20-30 раз...
Журнал

Электропроводность оксид железа

Физики обнаружили, что оксид железа FeO при высоких давлении и температуре...
Журнал

Потоки мантии под Гавайскими островами

Ученые обнаружили под Гавайскими островами восходящие потоки мантии, уходящие в...
Журнал

Почему королевские мантии подбивали мехом горностая

По-хорошему, мех горностая никак нельзя назвать ценным – износостойкость его...
Журнал

Возраст Земли. Признаки молодости Земли

Наряду с радиометрией существуют и некоторые другие методы, дающие свидетельства...
Журнал

Силовые линии земли

Есть еще много загадок о нашей планете, не разгаданных современной наукой...
Журнал

Опубликовать сон

Гадать онлайн

Пройти тесты

Популярное

Цепная кармическая реакция
Бесконечная причинность