Երիտասարդ Երկրի ներսում գտնվող երկու մագմա օվկիանոսներ, ցույց է տալիս ուսումնասիրությունը

Եվրոպացի գիտնականների թիմը նոր ապացույցներ է հավաքել Երկրի ներսում խորը սիլիցիայով հարուստ հալած ժայռի վարքագծի վերաբերյալ: Լաբորատորիայում մոդելավորված բարձր ջերմաստիճանների և ճնշումների դեպքում գիտնականները նկատել են սիլիցիումի ատոմների կառուցվածքային փոփոխություններ, որոնք ազդել են հալած նյութի խտության վրա: Նման փոփոխությունները կարող են հանգեցնել երկու մագմա օվկիանոսների, որոնք բաժանվել են թիկնոցի բյուրեղային նյութի շերտով `Երկրի վաղ կազմավորման շրջանում: Հետազոտությունը հրապարակվել է 2013 թվականի նոյեմբերի 7 -ին ամսագրումԲնություն.


Երկիրը ձևավորվել է մոտավորապես 4,5 միլիարդ տարի առաջ, և սկզբում այն ​​հիմնականում ծածկված էր տաք հալած ժայռով: Դանդաղ Երկիրը սառեց, և ընդերքը ձևավորվեց: Այսօր Երկիրը բաղկացած է մի քանի շերտերից, որոնք բաղկացած են պինդ կեղևից, համեմատաբար պինդ թիկնոցից, արտաքին հեղուկ միջուկից և ներքին պինդ միջուկից:

երկիր-ընդերք-թիկնոց-միջուկ-lbl-580

Երկրի կտրվածքը ցույց է տալիս ընդերքը, թիկնոցը և միջուկը: Image Credit: Լոուրենս Բերքլիի ազգային լաբորատորիա:


Թեև գիտնականները չեն կարող նմուշներ վերցնել Երկրի ներքին միջավայրից, նրանք կարող են լավ իմանալ թիկնոցի մասին ՝ լաբորատորիայում հրաբխային ժայռերի նմուշները ենթարկելով նմանատիպ բարձր ջերմաստիճանի և ճնշումների: Նոր հետազոտական ​​հաստատությունները հնարավորություն են տալիս այս ուսումնասիրություններին անցնել ավելի բարձր ճնշումների դեպքում, ինչը բերում է ավելի խորքային տվյալների մասին տվյալներ:

Սիլկայով հարուստ բազալտի նմուշները նոր հետազոտության են ենթարկել 60 գիգապասկալ ճնշում և մինչև 3000 աստիճան elsելսիուս (5432 աստիճան Ֆարենհայտ) ջերմաստիճան: Երբ ճնշումները մոտեցան 35 գիգապասկալին (որը համարժեք է մակերևույթի մեր մթնոլորտի ճնշմանը 350,000 անգամ), սիլիցիումի և թթվածնի ատոմները չորս քիմիական կապով քառանկյունաձև կառույցից վերակազմավորվեցին ավելի կոմպակտ կառուցվածքի `վեց քիմիական կապով: Սա զգալի ազդեցություն ունեցավ նյութի խտության վրա: Թիկնոցի նման փոփոխությունները, ամենայն հավանականությամբ, կարևոր դեր են խաղացել Երկրի ներքին կառուցվածքի ձևավորման գործում, ասում են գիտնականները: Ներկա տվյալները հուշում են, որ Երկրի վաղ կազմավորման շրջանում գուցե եղել է երկու մագմա օվկիանոս, որոնք բյուրեղային նյութի շերտով առանձնացված են եղել:

ստիշովիտ -580

Ստիշովիտ, սիլիկատային նյութի խիտ ձև, որը հայտնաբերվել է Երկրի ստորին թիկնոցում: Կարմիր վեց ատոմները ներկայացնում են թթվածնի կապը սիլիցիումի ատոմին: Image Credit: նյութագետ:

Հետազոտության առաջատար հեղինակ Քրիսթել Սանլուփը հանդիսանում է Extreme Conditions of Science Center- ի և Միացյալ Թագավորության Էդինբուրգի համալսարանի ֆիզիկայի և աստղագիտության դպրոցի գիտաշխատող: Նա մեկնաբանեց աշխատանքի նշանակությունը ամամլո հաղորդագրությունում:




Modernամանակակից լաբորատորիաները հնարավորություն են տալիս գիտնականներին վերստեղծել պայմաններ Երկրի առանցքում և արժեքավոր պատկերացում են տալիս այն մասին, թե ինչպես են նյութերն իրենց պահում նման ծայրահեղ պայմաններում: Սա օգնում է մեզ կառուցել այն, ինչ մենք արդեն գիտենք Երկրի ձևավորման մասին:

Գիտության կենտրոնը ծայրահեղ պայմաններում (CSEC) համատեղ հետազոտական ​​ծրագիր է, որը հիմնադրվել է 2004 թվականի ապրիլին: inրագրի հետազոտողները ուսումնասիրում են գիտության ամենատարբեր թեմաները, ներառյալ ՝ ինչպես են ծայրահեղական («ծայրահեղ սիրող») օրգանիզմները հարմարվում բարձր ճնշումներին և որքան ճնշված սառույց է ձևավորվում արտաքին մոլորակներում, ինչպիսիք են Ուրանը և Նեպտունը: Բարձր ճնշումների և ջերմաստիճանների դեպքում սինթեզվող նոր հաղորդիչ նյութերի հայտնաբերումը նույնպես CSEC- ի հետազոտությունների ակտիվ ոլորտ է:

Նոր հրապարակված հետազոտությունը inԲնությունիրականացվել է PETRAIII (Positron-Electron Tandem Ring Accelerator III) գործիքավորմամբ, որը սինխրոտրոնային ճառագայթման աղբյուր է, Գերմանիայի Համբուրգ քաղաքում, Deutsches Elektronen-Synchrotron- ում (հայտնի է որպես DESY): Հետազոտության ֆինանսավորումը մասամբ տրամադրվել է Եվրոպական հետազոտական ​​խորհրդի և Գերմանիայի կրթության և հետազոտությունների դաշնային նախարարության կողմից: Հետազոտության համահեղինակներն էին Jamesեյմս Դրյուիթը, uzուզանա Կոնոպկովան, Ֆիլիպ Դալլեյդ-Սիմփսոնը, Դոննա Մորտոնը, Նաչիկետա Ռայը, Վիմ վան Վեսթրենենը և Վոլֆգանգ Մորգենրոտը:

Ներքեւի գիծ `Աուսումնասիրությունհրապարակված ամսագրումԲնություն2013 թվականի նոյեմբերի 7-ին նոր ապացույցներ ձեռք բերվեցին Երկրի ներսում խորը սիլիցիայով հարուստ հալած ժայռի վարքագծի վերաբերյալ: Լաբորատորիայում մոդելավորված բարձր ջերմաստիճանների և ճնշումների դեպքում գիտնականները նկատել են սիլիցիումի ատոմների կառուցվածքային փոփոխություններ, որոնք ազդել են հալած նյութի խտության վրա: Նման փոփոխությունները կարող են հանգեցնել երկու մագմա օվկիանոսների, որոնք Երկրի ձևավորման շրջանում բաժանվել են թիկնոցում բյուրեղային նյութի շերտով:


Գիտնականները Երկրի թիկնոցում հեղուկացված հալած ժայռի շերտ են հայտնաբերել

Նոր գաղափար, թե ինչպես է ձևավորվել Երկրի միջուկը