Нещодавно відкритий мінерал визначає сейсмічні особливості земної мантії

Кристал перовскита. Фото з сайту Мінералогічного музею ім.О.Є. Ферсмана РАН (www.fmm.ru)

Найнижчий шар земної мантії, безпосередньо прилеглий до ядра, мабуть містить значну кількість мінералу постперовскиту. Цим можуть пояснюватися особливості поширення сейсмічних хвиль поблизу кордону ядро — мантія.

Одна з основих складових земної мантії — з’єднання MgSiO₃. В нормальних умовах з цієї речовини утворюється мінерал перовскіт, який отримав назву на честь графа Л. А. Перовського. Вважається, що саме цей мінерал багато в чому визначає властивості мантії.

У 2004 році японські дослідники з Токійського технологічного інституту виявили, що під впливом високої температури і тиску перовскіт відчуває трансформацію, яка змінює його кристалічну структуру. Нова форма мінералу отримала назву постперовскит.

Тоді ж співробітники Університету Міннесоти під керівництвом Ренати Венцкович (Renata Wentzcovitch) визначили структуру постперовскита і умови його існування. Виявилося, що вони збігаються з умовами, які мають місце в так званому шарі D’земної мантії, який безпосередньо прилягає до земного ядра.

Нещодавно відкритий мінерал постперовскіт (праворуч) має слоїсту кристалічну структуру на відміну від структури раніше відомого перовскіту (ліворуч). Ріс з сайту www.ethlife.ethz.ch

Сучасне уявлення про будову Землі та місце розташування шару D «. Ріс. зі статті Д.Ю. та Ю.М. Пущаровських

Однак сам цей збіг ще не дозволяв впевнено говорити про те, що шар D «складається з постперовскиту. У новій роботі Венцкович з колегами показали, що сейсмічні характеристики постперовскіта якраз такі, що дозволяють пояснити аномалії поширення сейсмічних хвиль поблизу межі земного ядра.

Згідно з Венцкович, шар D «має змінну товщину від 0 до 300 км і служить свого роду інтерфейсом між двома різними в хімічному відношенні областями земних надр — кам’яної мантії і металевого ядра. У міру остигання Землі товщина шару D «зростає. Відкриття в ньому постперовскиту дозволить краще зрозуміти, як еволюціонує Земля, вважає Рената Венцкович.

Джерела:

1) Прес-реліз Університету Міннесоти, 30.01.2006.

2) Renata Wentzcovitch, Taku Tsuchiya and Jun Tsuchiya. MgSiO₃ post-perovskite at D» conditions // Proceedings of the National Academy of Science, v. 103, 17.01.2006.

Див. також:

Пущаровський Д.Ю., Пущаровський Ю.М. Склад та будова мантії Землі//Соросівський освітній журнал, № 11, 1998, с. 111-119.