Науки о Земле

Температура мантии Земли оказалась выше, чем считалось раньше

Wikimedia Commons

Температура мантии под океанами Земли оказалась на 60°C выше, чем считалось раньше, и теперь она достигает отметки в 1410°C. С подробностями исследования ученых из Калифорнийского технологического института можно ознакомиться в журнале Science.

«Высокая температура мантии говорит о том, что мантия является менее вязкой, а это может объяснить процесс перемещения тектонических плит по поверхности астеносферы (верхнего слоя мантии Земли)», — сказала автор исследования Эмили Сарафиан.

Воздействие температуры на астеносферу можно сравнить с воздействием высокой температуры на мед. «Если вы продержите мед в холодильнике в течение часа, то затем он будет едва стекать с ложки. Если вы нагреете мед на плите, то он будет стекать очень легко, потому что станет горячим», — объяснила Сарафиан.

Непосредственно измерить температуру мантии ученые не могут, поэтому они смоделировали схожую среду в лабораторных условиях. Ученые подвергли синтетический оливин, аналог самого распространенного минерала мантии, высокому давлению и температуре.

В предыдущих экспериментах ученые столкнулись с проблемой: синтетическая порода оливина содержала воду, из-за которой камень таял при более низкой температуре. Ученые решили добавить крупицы природного оливина к синтетической породе. «Во время эксперимента эти крупицы "уравновесили" синтетическую породу. После эксперимента мы измерили содержание воды в крупицах оливина с помощью масс-спектроскопии вторичных ионов (МСВИ) и подсчитали общее количество воды в нашем эксперименте», — рассказала Сарафиан.

«Так мы смогли скорректировать содержание воды в наших экспериментах и получить точную модель солидуса сухой породы мантии», — отметила Сарафиан. После этого ученым удалось провести эксперимент и добиться достоверных результатов.

Результаты исследования помогут специалистам точнее моделировать геодинамические процессы Земли, в том числе тектонику плит, лучше понимать, как формируются океанические бассейны.