Úgy tűnik, hogy egy kutatói csapat, amelyet Ho-Kwang Mao vezet az Egyesült Államok Carnegie Intézetéből, felfedt egy rejtélyt, amely régóta zavart a geológusokkal. A szerzők elmagyarázták, milyen ásványi anyagból állnak a lassú szeizmikus hullámok zónái a magköpeny határán, és reprodukálják annak kialakulásának a folyamatát a laboratóriumban. Ha a tudósok következtetései helyesek, akkor az ilyen zónák óriási oxigéntárolónak bizonyulnak, amely befolyásolhatja a Föld életét. A kutatás eredményeivel kapcsolatos tudományos cikket 2017. november 22-én tették közzé a Nature folyóiratban.
Honnan tudjuk, mi van a lábunk alatt? Ez az egyszerű kérdés fejfájást jelent a geológusok számára. A Föld központjába vezető út csak a tudományos fantasztikus könyvek oldalain létezik, de valójában a rekordos fúrási mélység alig haladja meg a 12 kilométert.
A szeizmikus hullámok a tudósok segítségére jöttek, amelyek különböző módon terjednek különböző sűrűségű kőzetekben, lehetővé téve az ultrahang vezetését bolygónk legmélyebb pontjaiba. Az ilyen szkennelésből beszerezhető információk hiányosak. A kapott válaszok gyakran csak új kérdéseket vetnek fel. Valójában, mint bármely más tudományterületen.
2900 km mélységben található a mag-köpeny határ. A geológusok régóta felfedezték azokat a területeket, ahol a szeizmikus hullámok szokatlanul lassan mozognak. Ezeket ultra-alacsony sebességű zónáknak, angolul ultra-alacsony sebességű zónáknak hívták, ezért az UVZ rövidítés. De mi az? Milyen titokzatos anyag annyira lelassítja a föld rezgését?
Ezt a kérdést a tudósok már régóta megvitatták, és számos hipotézist már feltettek. Mindazonáltal mindegyiknek van egy hátránya: meg kell magyarázni, hogy a szükséges anyag egésze hogyan ment végbe ilyen mélységben.
Úgy tűnik, hogy Ho-Kwan csapata két kígyót ölt meg egy kővel. A kutatók megfelelő ásványt és egy egyszerű mechanizmust találtak a helyben történő előállítására. Igaz, hogy ez a siker felvette a kérdést, hogy szükség van-e valami felülvizsgálatára a Föld bioszféra történetében.
Az ásványi anyag, amelyet a szerzők kedveltek, a FeO2Hx vas-peroxid (a hidrogénatomok száma eltérő lehet). Elődeik munkájáról beszélve azt mondják, hogy stabilak az alsó köpeny körülményei között.
De honnan szerezheti be? A kérdés megválaszolására a tudósok a laboratóriumban újból létrehozták az infernal mélységének egy kis részét. A gyémánt megfogók összenyomták az anyagot, 860 ezer légköri nyomást hozva létre. Az átlátszó gyémántlemezeken áthatoló lézersugár hevítette a reagenseket 1900 Celsius fokra.
Promóciós videó:
Ilyen körülmények között, ahogy a szerzők megállapították, a vas-peroxid a legegyszerűbb összetevőkből áll: vasból és vízből. A Föld magjában annyi vas van, amennyire szükség van - valójában elsősorban ebből a fémből készül. És a víz? A szerzők szerint a tektonikus lemezek mozgása miatt évente 300 millió tonna víz süllyed a köpeny mélységébe. Számításaik szerint a Világ-óceán vízének egytizedére elegendő lenne a teljes megfigyelt UVZ. Összehasonlításképpen: Néhány becslés szerint 90-szer annyi víz van a Föld belsejében, beleértve a kéreg, a köpeny és a mag, mint a felszínen.
Kiderül, hogy a szükséges ásványi anyag a köpeny és a mag határán alakul ki az ott elegendő anyagból. De vajon ez valóban felelős-e a képért, amelyet megfigyelnek a szeizmogramon?
A kutatók ezt is tesztelték. Kísérletek és elméleti számítások alkalmazásával azt találták, hogy a szükséges tulajdonságok (hangsebesség, sűrűség stb.) Olyan keverékkel rendelkeznek, amelyben 40-50% -ban van vas-peroxid, a többi pedig az alsó köpeny szokásos kőzeteiben található. Az ilyen keverék tulajdonságai kiválóan megegyeznek az UVZ megfigyelési adataival. Úgy tűnik, hogy a titokzatos "lassulási zónák" titkát felfedték.
De ez a felfedezés más érdekes kérdéseket vet fel. Amint azt a tanulmány sajtóközleményében kifejtették, a vas-peroxid lerakódások óriási oxigéntartályt képviselnek. Időről időre az oxigén szabadulhat fel és elérheti a felületet. Az ilyen események következményeit, valamint az éghajlatváltozással, a tömeges kihalásokkal és más nagy eseményekkel való esetleges kapcsolatát még tanulmányozni kell.