Измерения вязкости дают новые представления о мантии Земли

Бриджманит – один из самых распространенных минералов на планете, составляющий около 40% ее объема. При этом большинство людей не только никогда его не видели, но и не слышали о нем, ведь он скрывается глубоко в недрах Земли. В ходе проведенных исследований ученым из Баварского научно-исследовательского института экспериментальной геохимии и геофизики удалось выяснить, что нижние слои земной мантии содержат большие запасы минералов, сформировавшихся в древнем океане магмы и по сей день остающихся неизменными.

Для измерения вязкости пород ученые использовали специально разработанный ими нагревательный элемент, обладающий электропроводимостью. С его помощью они смогли изучить поведение материалов под давлением до 30 гигапаскалей и при температурах до 3000 °С, то есть в условиях, похожих на те, что существовали в нижних слоях древней мантии Земли. А сверхбыстрая камера (1000 кадров/сек) позволила запечатлеть процесс плавки минералов и измерить их вязкость. На основании полученных данных ученые смогли подтвердить, что кристаллизация (затвердевание) магматического океана по большей части зависела от давления, которое и привело к так называемой фракционной кристаллизации пород на глубине около 1 тысячи км. Именно на этой отметке расположен богатый бриджманитом слой породы.