Ученые заглянули в прошлое Земли

Объединенная группа ученых из разных стран, посредством использования рентгеновской интерферометрии, провела ряд исследований поведения силикатных жидкостей.

Силикатные жидкости, представляют собой расплавы пород, из которых по большей части и состоит мантия нашей планеты. В результате исследований, специалистам удалось подтвердить существовавшую ранее гипотезу, согласно которой на Земле имели место два океана магмы. В настоящее время, труд исследователей, принят для печати научным журналом Nature.

В ходе исследования, в качестве образца был взят тонкий базальтовый срез, диаметром порядка двадцати микрометров. Образец породы был помещен между алмазными наковальнями, после чего, при помощи луча лазера — базальтовый срез разогревался до температуры порядка 3 000 градусов по Цельсию. Исследуемый образец разогревался импульсно, для того, чтобы не перегреть наковальни.

После разогрева до запланированной температуры, базальтовый образец породы, подвергался облучению рентгеновским лучом. Далее по картине дифракции (явление проявляющее себя при распространении волн), специалисты делали выводы о строение расплавленного базальта.

По завершению практической части исследований, ученые пришли к выводу, что при давлении в тридцать пять гигапаскалей — структура расплава образца изменяется. Так число близких атомов (координационное число), в результате эксперимента, увеличилось с четырех до шести.

В то же самое время, плотность исследуемого образца вырастает с 2,7 грамма до 5 граммов на кубический сантиметр. В процессе работ, авторы исследования увеличивали давление до шестидесяти гигапаскалей, что соответствует глубине породы в одну тысячу четыреста километров.

По мнению исследователей, столь значительная разница показателей при высоком и низком давлении, является серьезным аргументом в пользу подтверждения гипотезы о двух океанах магмы. Согласно данной гипотезе, мантия земли была разделена на две части, которые отличались по степени плотности. Слои магмы разделялись прослойкой кристаллической породы.

Существующая гипотеза о двух океанах, позволяет объяснить противоречия, имеющие место в оценке скорости остывания магмы и времени которое планета привела в расплавленном состоянии. Проблема в том, что данное время, гораздо меньше расчетного. В том же случае, если два океана магмы действительно имели место, скорость застывания должна быть гораздо больше расчетной.