„Диамантена фабрика“ милиарди години може да съществува в недрата на Земята
В ново изследване екип геолози са провели експерименти, възпроизвеждащи екстремните условия на налягане и температура на границата между ядрото и мантията. Техните резултати показват, че водата може да реагира с желязното ядро и да освободи въглерод под формата на диамант, което показва важна връзка между водата и въглеродните цикли на Земята. Освен това резултатите на учените предсказват възможното съществуване на диаманти в някои области от най-дълбоката мантия.
„Въглеродът е съществен елемент от живота и играе важна роля в много геоложки процеси – казват учените. – Новото откритие на механизма на пренос на въглерод от ядрото към мантията ще хвърли светлина върху разбирането на въглеродния цикъл във вътрешността на Земята.
Това е още по-интересно, като се отчита, че образуването на диаманти на границата между ядрото и мантията може да е продължило милиарди години от началото на субдукцията на планетата.“
В своите експерименти учените въздействали върху сплав желязо-въглерод и вода до налягане и температура, очаквани на границата между ядрото и мантията на Земята, разтопявайки сплавта желязо-въглерод.
Те открили, че водата и металът реагират и образуват оксиди и хидроксиди на желязото. Изследователите обаче установили, че при граничните условия на ядрото и мантията въглеродът излиза от течната сплав желязо-метал и образува диамант.
„Температурите на границата между силикатната мантия и металното ядро на дълбочина от 3000 км достигат около 3900 градуса по Целзий, което е достатъчно високо, за да могат повечето минерали да започнат да губят водата, уловена в техните атомни структури – казва проф. Дан Шим, автор на изследването. – Всъщност температурата е достатъчно висока, за да се стопят някои минерали в такива условия.“
Тъй като въглеродът е „желязолюбив“ елемент, се очаква значително количество въглерод да съществува в ядрото, докато се смята, че в мантията съществува относително малко въглерод. Но геолозите са открили, че мантията съдържа много повече въглерод от очакваното.
„При наляганията, очаквани за границата между ядрото и мантията на Земята, сплавяването на водорода с течно метално желязо, изглежда, снижава разтворимостта на други леки елементи в ядрото – обяснява проф. Шим. – Следователно разтворимостта на въглерода, който вероятно съществува в ядрото на Земята, локално намалява там, където водородът попада в ядрото от мантията (в резултат на дехидратация).“
Стабилната форма на въглерода в условията на налягане и температурата на границата между ядрото и мантията на Земята е диамантът. По такъв начин въглеродът, излизащ от течното външно ядро, ще стане диамант, когато попадне в мантията.
Авторите на изследването предсказват, че на границата между ядрото и мантията може да съществуват структури, богати на диаманти, и че сеизмичните изследвания могат да разкрият тези структури, тъй като сеизмичните вълни трябва да се движат необичайно бързо в тях.
Резултатите са публикувани в Geophysical Research Letters.
ВИЖТЕ ОЩЕ: Полет през ръкавите на Млечния път допринесъл за формирането на кората на Земята
Вижте всички последни новини от Actualno.com
Още от ИНТЕРЕСНО:
Аварите са практикували многоженство, установиха генетици
Овъглен папирус разказва за последните часове от живота на Платон
Дигитализираха писмата на първия алпинист, едва разминал се да покори Еверест
Геолози построиха изображение на вътрешното ядро на Земята
Учени: Следващата пандемия ще бъде причинена от грип
Откриха рядка находка на порцеланов жлъчен мехур в гробище на лудница в Мисисипи
Смъртоносни вампирски бактерии са привлечени от кръвта ни: Учените откриха защо
Хората са еволюирали като бръмбари, а не като гръбначни
Извънземните може да пътуват на метеорити на автостоп, за да колонизират Космоса
Редактор:
Антония Михайлова
Етикети: въглерод диаманти земна мантия ядро Земята