Un fenomeno sconosciuto crea un nuovo livello misterioso: ScienceAlert

L’acqua proveniente dalla superficie terrestre può penetrare in profondità nel pianeta e una nuova ricerca spiega come modifica la regione esterna del nucleo metallico liquido.

La scoperta potrebbe spiegare la presenza di un sottile strato di materiale all’interno del pianeta che ha lasciato perplessi i geologi per decenni.

La crosta terrestre è costituita da placche tettoniche che si sfregano e scivolano l’una sotto l’altra; Nel corso di miliardi di anni, questo Subduzione Le aree hanno spostato l’acqua verso il basso mantello.

Quando quest’acqua raggiunge il confine centrale del mantello, a circa 2.900 chilometri (1.800 miglia) sotto la superficie, innesca una potente reazione chimica. Un team proveniente da Corea del Sud, Stati Uniti e Germania ha dimostrato che questo crea uno strato superiore ricco di idrogeno, inviando silice nel mantello inferiore.

“Per molti anni si è pensato che lo scambio fisico tra il nucleo e il mantello della Terra fosse minimo”. Lui dice Lo scienziato dei materiali Dan Shim dell’Arizona State University.

“Tuttavia, i nostri recenti esperimenti ad alta pressione rivelano una storia diversa. Abbiamo scoperto che quando l’acqua raggiunge il confine tra il nucleo e il mantello, reagisce con il silicio nel nucleo, formando silice.”

IL Nucleo esternoLa miscela di ferro e nichel svolge un ruolo importante nella generazione del campo magnetico terrestre, che essenzialmente protegge la vita sul pianeta dal vento e dalle radiazioni solari. Quindi è importante capire come funziona l’interno della Terra e come si è evoluto nel tempo.

Il confine tra il nucleo e il mantello della Terra cambia bruscamente da silicato a metallico e si sa poco sugli scambi chimici.

Per decenniRegistra i ricercatori Onde sismiche Attraverso l’interno viscoso della Terra è stato documentato uno strato sottile spesso più di qualche centinaio di chilometri, ma fino ad ora nessuno sapeva da dove provenisse questo proposto strato “E Prime”.

“Suggeriamo che tale scambio chimico tra il nucleo e il mantello nel corso di gigaanni di trasporto in acque profonde potrebbe aver contribuito alla formazione del presunto protostrato E”. Lui scrive.

I sismologi hanno mappato alcune caratteristiche insolite che suggeriscono che questo strato minerale liquido e alterato sarà meno denso e avrà velocità sismiche più lente. Si ritiene che queste differenze di densità coinvolgano diverse concentrazioni di elementi leggeri, come idrogeno o silicio.

Ma un aumento della concentrazione di un singolo elemento ottico farebbe aumentare la velocità mentre diminuisce la densità, rendendo difficile conciliare l’osservazione sismica con la stabilità dinamica dello strato E primario.

Come possibile spiegazione è stato proposto l’aumento della concentrazione di un elemento luminoso mentre si diminuisce la concentrazione di un altro. Tuttavia, gli scienziati non erano a conoscenza di questo processo di scambio.

Il team ha utilizzato un laser caldo Celle a incudine di diamante Per imitare le condizioni di pressione e temperatura al confine nucleo-mantello.

Hanno dimostrato che l’acqua immersa nel nucleo della Terra potrebbe reagire chimicamente con i materiali presenti per trasformare il nucleo esterno in uno strato ricco di idrogeno e disperdere i cristalli di silice che salgono e si uniscono al mantello.

Lo strato di materiale ricco di idrogeno e povero di silicio che si forma nella parte superiore del nucleo avrà una densità e una velocità inferiori, in linea con le osservazioni delle onde sismiche.

La modifica della pellicola di base, a sua volta, può avere un impatto significativo sulla pellicola Ciclo delle acque profondeIl team afferma che le loro scoperte indicano un ciclo globale dell’acqua che è più complesso di quanto pensassimo.

“Questa scoperta, insieme alla nostra Nota precedente Di diamanti formati dalla reazione dell’acqua con il carbonio nel ferro liquido sotto pressione estrema.” Shim Lui dice“Indica un’interazione molto più dinamica tra il nucleo e il mantello, indicando uno scambio fisico significativo.”

Lo studio è stato pubblicato in Scienze naturali della terra.