Ученые только что обнаружили загадочный, ранее неизвестный источник магнетизма, расположенный в глубине Земли.
Есть ранее необнаруженный источник магнетизма, расположенный внутри самой горячей и мягкой загадки нашей планеты .
Открытие является своего рода удивительным, так как до сих пор ученые были убеждены, что мантия нашей планеты, простирающаяся от 35 до 2900 километров ниже поверхности Земли, была «магнитно мертвой».
Но ученым из Германии, Франции, Дании и США удалось доказать давние теории неправильно.
Они продемонстрировали, что гематит, форма оксида железа, сохраняет свои магнитные свойства даже глубоко внутри планеты.
Это явление имеет место в холодных тектонических плитах, называемых плитами.
Хотя они встречаются повсюду на Земле, их настоящее велико под западной части Тихого океана.
Странный мир у нас под ногами
«Эти новые знания о мантии Земли и о сильномагнитном регионе в западной части Тихого океана могут пролить новый свет на любые наблюдения магнитного поля Земли», - рассказывает физик-минерал и первый автор доктор Илья Купенко из Мюнстерского университета (Германия).
Глубоко внутри металлического ядра нашей планеты есть форма жидкого железного сплава, которая вызывает электрические потоки. В самой внешней коре Земли камни производят магнитный сигнал. Однако в самых глубоких областях внутренней части Земли утверждалось, что породы теряют свои магнитные свойства из-за высоких температур и давлений.
Ученые внимательно проанализировали основные потенциальные источники магнетизма в мантии Земли: оксиды железа, которые имеют высокую критическую температуру, то есть температуру, выше которой материал больше не является магнитным.
В мантии Земли оксиды железа образуются в плитах, захороненных из земной коры во внутреннюю часть мантии, в результате тектонических изменений, которые ученые называют субдукцией.
Ученые обнаружили, что они могут достичь глубины внутри Земли между 410 и 660 километрами, так называемой переходной зоной между верхней и нижней мантией Земли.
Это важно, поскольку никакие предыдущие исследования не смогли измерить магнитные свойства оксидов железа в экстремальных условиях давления и температуры, обнаруженных в этой области.
Два метода
Используя два новых научных метода, ученые сделали беспрецедентные открытия.
Используя так называемую ячейку с алмазной наковальней, ученым удалось протолкнуть микронные образцы гематита из оксида железа между двумя алмазами.
Затем они нагревали их с помощью лазеров для достижения давления до 90 гигапаскалей и температуры более 1000 ° C (1300 К).
Исследователи объединили этот метод с так называемой мессбауэровской спектроскопией, чтобы проверить магнитное состояние образцов с помощью синхротронного излучения.
Эта часть исследования была проведена на установках синхротрона ESRF в Гренобле, Франция, и позволила ученым наконец наблюдать изменения магнитного порядка внутри оксида железа.
Они обнаружили удивительные результаты.
Исследование, опубликованное в журнале Nature, показывает, как гематит оставался магнитным до температуры около 925 ° C (1200 К), температуры, преобладающей в плитах, погруженных ниже западной части Тихого океана в глубине переходной зоны. Земля.
«В результате мы можем продемонстрировать, что мантия Земли не так магнитно« мертва », как предполагалось до сих пор», - объясняет профессор Кармен Санчес-Валле из Института минералогии в Мюнстерском университете.
«Эти результаты могут оправдать другие выводы, касающиеся всего магнитного поля Земли», - добавила она.
Как объяснили ученые в заявлении WWU Munster, новые открытия могут быть особенно актуальны для будущих наблюдений магнитных аномалий на Земле и на других планетах, таких как Марс .