Ученые сравнили «таинственный сдвиг» в Земле с превращением снега в воду

Таинственный сдвиг в Земле оказался фазовым переходом вещества

Ученые зафиксировали изменение гравитационного поля, благодаря чему удалось получить данные о сдвиге границы ядра и мантии Земли, объясняют опрошенные РБК эксперты

CпутниковаямиссияNASA и Германского центра авиации и космонавтики

«Необычное смещение» масс, которое французские ученые зафиксировали в недрах Земли на глубине около 3 тыс. км— это фазовые переходы в веществе планеты, заявил РБК доцент кафедры физики Земли МГУ Алексей Марченков. Исследователи из Университета Париж-Сите и Университета Гюстава Эйфеля сочли, что этот процесс произошел в мантии в период с 2006 по 2008 год и повлиял на гравитацию планеты.

«Как пример можно привести таяние льда при переходе от отрицательных температур по Цельсию к положительным при нормальном для поверхности Земли атмосферном давлении. Если набить емкость снегом и подождать, пока он растает, можно глазами заметить перераспределение масс— снег занимал весь объем сосуда, а вода только нижнюю его часть»,— поясняет Марченков.

Подобные явления, говорит ученый, происходят в Земле на различных глубинах, в том числе и недоступных для непосредственного наблюдения. Из-за этого в работе французских ученых использовались данные не о температуре и давлении, а о гравитационном поле.

«Причинаже всяких изменений на планете, в частности, и в том, что Земля ещене окончательно остыла и окаменела, в ней есть источники тепла, достаточные для того, чтобы что-то подобное обсуждаемому случалось. То, что удалось по косвенным признакам отследить процесс, который, по гипотезе авторов, связан именно с фазовыми переходами в недрах планеты, это, безусловно, научное достижение, потому и опубликовано в серьезном тематическом журнале (Geophysical Research Letters)»,— объясняет Марченков.

Авторам исследования удалось засечь изменение гравитационного поля, которое они связали с изменением границы ядра и мантии в пределах 10см, сказал РБК профессор Сколтеха, член-корреспондент РАНдоктор геолого-минералогических наук Иван Кулаков. «По моему мнению, существуют и другие факторы, которые могут привести к такому эффекту. Например, вариации потоков в жидком ядре, которые достаточно быстрые. В принципе, эти потоки вполне могли «сточить» немного подошву мантии»,— объясняет он.

Сдвиг, который удалось зафиксировать ученым, произошел в период с 2006 по 2008 год. Данные удалось получить при помощи спутников— данных GRACE— совместной спутниковой миссии NASA и Германского центра авиации и космонавтики. Эти спутники работали на орбите с 2002 по 2017 год.

Спутниковая миссия GRACE использовалась для наблюдения за водой на Земле:отслеживала таяние ледников, изменение уровня океанов и запасов воды под землей. Данные со спутника использовали и для исследования процессов, которые идут в глубине Земли. В 2007 году ученые и зафиксировали аномальный сигнал недалеко от побережья Африки. Они не смогли связать его с какими-либо изменениями на поверхности планеты и предположили, что в мантии мог произойти фазовый переход минерала перовскита.

Перовскит— минерал, состоящий из оксида кальция и титана. Он встречается в природе только в нижнем мантийном слое недр Земли в условиях чрезвычайно высоких температуры и давления. Его впервые открыли в 1839 году на Урале. На поверхности он встречается в месторождениях на Урале, в Альпах в Австрии и Швейцарии, а также в Финляндии.

Читайте РБК в Telegram.

Источник