В ядре Земли в течение миллиардов лет происходила «утечка» железа
Граница между Земным ядром и мантией находится на глубине примерно в 2 900 километров. При этом переходе температура падает более чем на 1 000 градусов от более горячего ядра к более холодной мантии. Исследование говорит о том, что более тяжелые изотопы железа мигрируют к более низким температурам (в мантию), в то время как более легкие изотопы возвращаются обратно в ядро.
Изучение физических процессов, протекающих на границе ядра и мантии, важно для понимания сейсмической активности в глубинной мантии, а также для моделирования химического и теплового обмена между глубокими слоями Земли и ее поверхностью.
Чарльз Лешер и его коллеги проанализировали, как изотопы железа перемещаются между областями различной температуры во время экспериментов, проводимых при высокой температуре и давлении. Их находки могут объяснить, почему в мантийных породах содержится больше тяжелых изотопов железа, чем в хондритах (метеориты), то есть в первичном материале ранней Солнечной системы. «Если это правда, то результаты показывают, что железо из ядра просачивалось в мантию в течение миллиардов лет», – сказал автор исследования.
Компьютерное моделирование, проведенное исследовательской группой, показывает, что материал из ядра может даже достигать поверхности, смешиваясь с горячими, поднимающимися вверх мантийными струями. Лава, извергаемая в таких местах, как Самоа и Гавайи, обогащена тяжелыми изотопами железа, и это, по мнению Лешера, может быть признаком «протекающего» ядра.