Китайские учёные раскрыли роль таинственных структур, обнаруженных на границе ядра и мантии Земли — зон сверхнизкой скорости (ULVZ). Оказалось, что они действуют как природные теплоизоляторы, влияющие на тепловой баланс планеты и даже на её магнитное поле. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
Что такое зоны сверхнизкой скорости?
- Расположены на глубине около 2900 км, у границы раскалённого железного ядра и мантии.
- Размеры — сотни километров в поперечнике.
- Характеризуются аномально низкой скоростью прохождения сейсмических волн и повышенной плотностью.
Как изучали эти зоны?
Исследователи использовали:
- Сверхбыструю оптическую спектроскопию.
- Алмазные наковальни, создающие давление и температуру, соответствующие условиям на границе ядра и мантии.
Измерили теплопроводность ключевого минерала ULVZ — богатого железом магнезиовюстита.
Ключевое открытие
Этот минерал обладает чрезвычайно низкой теплопроводностью — значительно ниже, чем у окружающих мантийных пород. Это превращает ULVZ в гигантские «тепловые одеяла», которые:
- Замедляют передачу тепла от ядра к мантии.
- Изменяют пространственное распределение тепловых потоков.
- В некоторых областях могут формировать локальные тепловые слои на поверхности ядра.
Почему это важно для магнитного поля Земли?
Теплообмен на границе ядро–мантия — движущая сила конвекции в жидком внешнем ядре. Именно эта конвекция генерирует магнитное поле Земли (геодинамо), защищающее планету от космической радиации.
Теплоизолирующий эффект ULVZ может влиять на:
- Энергетический баланс геодинамо.
- Стабильность и полярность магнитного поля.
- Долгосрочную эволюцию защитного магнитного щита планеты.
Перспективы
Открытие — лишь первый шаг к пониманию роли глубоких недр в динамике Земли. Дальнейшие исследования помогут точнее предсказывать поведение магнитного поля и понять, как внутренние структуры планеты влияют на её геологическую и климатическую историю.
Вывод: Таинственные глубинные зоны оказались не пассивными аномалиями, а активными регуляторами теплового режима Земли, чья работа напрямую связана с существованием магнитного поля — одного из главных условий жизни на планете.