Земля – активная планета. Тепло, которое это содержит, способно к стимулированию конвекции мантии, ответственной за тектонику плит.
Эта энергия прибывает из тепла, накопленного во время формирования нашей планеты, скрытой теплоты кристаллизации внутреннего ядра и радиоактивного распада. Температуры в Земле, однако, не известны.
Конвекция заставляет горячий материал повышаться до поверхности Земли и холодного материала, чтобы снизиться к ядру. Таким образом, когда мантия возрастания начинает таять в базе на океанских горных хребтах, потоках базальта вдоль поверхности, чтобы сформировать то, что мы называем океанской коркой. «В течение тысячелетий корка тогда подвергнется субдукции, ее большая плотность, заставляющая его снизиться в мантию.
Поэтому континентам Земли, как известно, несколько миллиардов лет, в то время как самая старая океанская корка только датируется 165 миллионов лет,» сказал Мохамед Мезоуэр, ученый из ESRF.Температура на границе основной мантии (также известный как D» регион), как думают, увеличивает больше чем на 1 000 градусов более чем несколько сотен километров, который является значительным по сравнению с температурным градиентом через остальную часть мантии. Предыдущие авторы предположили, что это повышение температуры могло вызвать частичное таяние мантии, но эта гипотеза оставляет много геофизических наблюдений необъясненными.
Во-первых, аномалии в скорости распространения сейсмических волн не соответствуют ожидаемым для частичного таяния мантии, и во-вторых, тающая мантия должна привести к производству жидких карманов в самой нижней мантии, явление, которое никогда не наблюдалось.Команда во главе с профессором Денисом Андро от Юниверсита Блеза Паскаля решила вместо этого изучить точку плавления базальта на высоких глубинах и нашла, что это было значительно ниже, чем та из мантии. Таяние подокеанских груд базальта могло поэтому быть ответственно за ранее необъясненные сейсмические аномалии.
Исследователи также показали, что тающий базальт производит жидких богатых в SiO2. Поскольку сама мантия содержит большие количества MgO, взаимодействие этих жидкостей с мантией, как ожидают, произведет быструю реакцию, приводящую к формированию твердого перовскита MgSiO3. Это объяснило бы, почему никакие жидкие карманы не были обнаружены сейсмологами в глубокой мантии: любые потоки жидкости должны быстро повторно укрепиться.
Если это – действительно базальт а не мантия, чья, тая в D» – регион ответственен за наблюдаемые сейсмические аномалии, то температура на границе основной мантии должна быть между 3 800 и 4 150 Келвином между точками плавления базальта и мантии Земли. Если бы эта гипотеза правильна, это было бы самым точным определением температуры на границе основной мантии, доступной сегодня.
«Это могло решить долговременное противоречие о специфической роли границы основной мантии в динамических свойствах Земной мантии, сказал профессор Денис Андро. ”Мы знаем теперь, когда цикл формирования корки в середине океанских горных хребтов и роспуска корки в самой нижней мантии, возможно, произошел начиная с тектоники плит были активны на нашей планете”, добавил он.