У земной мантии нашли необычные свойства
Ученые из Университета Техаса в Остине обнаружили необычные атомные свойства у нижнего слоя земной мантии. По мнению авторов работы, опубликованной в журнале Nature Geoscience, полученные ими результаты должны заставить ученых пересмотреть существующий взгляд на процессы, проходящие в недрах нашей планеты.
Сотрудники Университета Техаса синтезировали различные соединения, используя наиболее распространенные в нижних слоях земной мантии вещества: кислород, кремний, магний и железо. Для синтеза они использовали алмазную наковальню - устройство из двух искусственных алмазов, которое позволяет создать на образце огромное давление. Ученые пытались сымитировать условия, которые, предположительно, существуют внутри Земли. Они применяли к полученным им материалам давление порядка 1,3 миллиона атмосфер и нагревали их до температуры около трех тысяч градусов по Цельсию в течение нескольких дней.
Затем ученые с помощью мощного источника рентгеновского излучения определяли, какие изменения произошли в структуре материалов. Они установили, что под воздействием давления электроны в некоторых атомах железа "спариваются". Предыдущие исследования показали, что в нижних слоях мантии существуют зоны, где большинство электронов находятся либо в "спаренном" состоянии, либо, напротив, в "неспаренном". В своей работе американские ученые впервые получили доказательства того, что в недрах Земли должны существовать зоны, где электроны находятся в "смешанном" состоянии.
От процента спаренных электронов в материале зависит его способность проводить тепло и электричество. Авторы исследования считают, что геофизикам придется пересмотреть основные закономерности, управляющими процессами в земных недрах. Состояние электронов в мантии также может оказывать влияние на скорость распространения сейсмических волн.
По материалам: Lenta.ru
У земной мантии нашли необычные свойства
Модератор: kvark
- december21/12
- Сообщения: 18
- Зарегистрирован: Сб мар 12, 2011 10:28 am
В 2020 году ученые добурят до мантии Земли
Спустя полвека после первой попытки пробурить океаническую кору Земли дан старт новой кампании. Оснащенные более совершенным оборудованием, геологи смогут достичь земной мантии уже к концу десятилетия.
Изучая образцы мантии, имеющей толщину до 3000 км и содержащей примерно 68% массы планеты, исследователи получат ценную информацию о ее составе. В итоге это может дать ключ к пониманию эволюции планеты в целом и ответы на более частные вопросы: как сформировалась океаническая кора, что представляет собой граница между корой и мантией, на какой предельной глубине могут жить микроорганизмы.
В прошлом исследователи могли изучать фрагменты мантии, вытолкнутой на поверхность при горообразовании, поднятии морского дна под действием магмы, а также находящейся в извергнутой вулканами лаве. В результате некоторые особенности мантии уже известны.
Однако, как говорится в докладе Деймона Тигла (Damon Teagle), профессора геохимии в Университете Саутгемптона, процессы, которые выдавили известные нам образцы мантии на поверхность, могли изменить их состав и вытеснить ключевые микроэлементы, что может быть важно при реконструкции эволюции Земли.
Чтобы заполнить пробелы, исследователи должны извлечь образцы мантии из-под океанической коры. Океан – оптимальное место для бурения, поскольку толщина океанической коры всего около 6 км, тогда как континентальная кора может иметь толщину 30–60 км.
Деймон Тигл, руководящий подготовительным этапом экспедиции, сказал, что дальнейшее развитие этого проекта в основном будет зависеть от японских фондовых агентств и готовности мощного японского судна для глубоководного бурения по имени "Чикью".
Существуют определенные технические сложности, говорит Тигл: "Нам нужно пробурить скважину глубиной более 6,5 км, причем дно океана находится на глубине 4 км, и корабль должен постоянно находиться точно над скважиной в течение многих месяцев". Также необходимо разработать новые инструменты, способные выдерживать экстремальное давление и температуру свыше 300°C.
Стоимость проекта оценивается более чем в миллиард долларов. В ближайшие три года в трех местах Тихого океана будут проведены геофизические исследования, чтобы определить лучшее место для начала разведочного бурения.
Первая попытка пробурить океаническую кору до мантии была сделана в 1961 году: американский проект Mohole продолжался до 1966 года, когда был закрыт по финансовым соображениям. Глубина скважины составила всего 183 метра. Самая глубокая из континентальных скважин – Кольская сверхглубокая - в 1990 году достигла глубины 12262 метра, а в 2010 году была официально закрыта также из-за проблем с финансированием.
Источник: http://rnd.cnews.ru/natur_science/news/ ... /24/433434
Изучая образцы мантии, имеющей толщину до 3000 км и содержащей примерно 68% массы планеты, исследователи получат ценную информацию о ее составе. В итоге это может дать ключ к пониманию эволюции планеты в целом и ответы на более частные вопросы: как сформировалась океаническая кора, что представляет собой граница между корой и мантией, на какой предельной глубине могут жить микроорганизмы.
В прошлом исследователи могли изучать фрагменты мантии, вытолкнутой на поверхность при горообразовании, поднятии морского дна под действием магмы, а также находящейся в извергнутой вулканами лаве. В результате некоторые особенности мантии уже известны.
Однако, как говорится в докладе Деймона Тигла (Damon Teagle), профессора геохимии в Университете Саутгемптона, процессы, которые выдавили известные нам образцы мантии на поверхность, могли изменить их состав и вытеснить ключевые микроэлементы, что может быть важно при реконструкции эволюции Земли.
Чтобы заполнить пробелы, исследователи должны извлечь образцы мантии из-под океанической коры. Океан – оптимальное место для бурения, поскольку толщина океанической коры всего около 6 км, тогда как континентальная кора может иметь толщину 30–60 км.
Деймон Тигл, руководящий подготовительным этапом экспедиции, сказал, что дальнейшее развитие этого проекта в основном будет зависеть от японских фондовых агентств и готовности мощного японского судна для глубоководного бурения по имени "Чикью".
Существуют определенные технические сложности, говорит Тигл: "Нам нужно пробурить скважину глубиной более 6,5 км, причем дно океана находится на глубине 4 км, и корабль должен постоянно находиться точно над скважиной в течение многих месяцев". Также необходимо разработать новые инструменты, способные выдерживать экстремальное давление и температуру свыше 300°C.
Стоимость проекта оценивается более чем в миллиард долларов. В ближайшие три года в трех местах Тихого океана будут проведены геофизические исследования, чтобы определить лучшее место для начала разведочного бурения.
Первая попытка пробурить океаническую кору до мантии была сделана в 1961 году: американский проект Mohole продолжался до 1966 года, когда был закрыт по финансовым соображениям. Глубина скважины составила всего 183 метра. Самая глубокая из континентальных скважин – Кольская сверхглубокая - в 1990 году достигла глубины 12262 метра, а в 2010 году была официально закрыта также из-за проблем с финансированием.
Источник: http://rnd.cnews.ru/natur_science/news/ ... /24/433434
Вернуться в «2012 - Физика Земли»
Кто сейчас на конференции
Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 3 гостя