Глубинные слои Земли оказались полупрозрачными

Геологи обнаружили, что процесс переноса тепла в нижних слоях мантии происходит прежде всего благодаря излучению, а не теплопроводности. Преобладающий на глубине около 2600 километров минерал перовскит, несмотря на давление в миллион раз выше атмосферного, оказался прозрачен.
Перовскит, атомная структура. Зеленый - атом магния, желтый - кремний, голубой - кислород. Изображение участника Lonxos с сайта wikipedia.org
Перовскит, атомная структура. Зеленый - атом магния, желтый - кремний, голубой - кислород. Изображение участника Lonxos с сайта wikipedia.org

Геофизики, работающие в научных центрах США и Германии, в лабораторных условиях исследовали поведение минерала перовскита при высоком давлении. Их результаты, опубликованные в журнале Science, свидетельствуют о сохранении прозрачности минерала при давлении в 1,25 миллиона раз выше атмосферного. Слагающий, по современным представлениям, нижние слои мантии Земли перовскит обеспечивает большую часть теплопередачи за счет излучения, а не теплопроводности.

Перовскитом называют группу минералов, чья внутренняя структура организована в виде вложенных друг в друга решеток из атомов кислорода и двух различных металлов. Названный в честь русского геолога графа Перовского минерал первоначально был обнаружен на Урале еще в XIX веке и вплоть до недавнего времени считался сравнительно редким и не представляющим практического интереса.

Однако в 2000-х годах было показано, что перовскит образует при высоких давлениях также и соединение MgSiO3, одно из основных составляющих нижней мантии Земли. Данные, полученные на основе анализа распространения сейсмических волн подтвердили результаты лабораторных исследований на специальных прессах для получения сверхвысоких давлений. По мнению ученых, перовскит может оказаться не редким, а самым распространенным минералом, пусть не на поверхности планеты, но в Земле в целом.

Исследовавшие спектры поглощения силиката магния при высоких давлениях ученые пришли к выводу, что образующийся на глубине около 2600 километров перовскит практически прозрачен для видимого света и ближнего инфракрасного излучения. При температурах около тысячи градусов Цельсия такое свойство оказывается критичным для теплопереноса, раскаленная порода в буквальном смысле начинает светится и передавать тепло именно за счет излучения. Из трех процессов переноса тепла (теплопроводности, конвекции и излучения) именно излучение играет основную роль в процессах вблизи ядра планеты.

Кроме своей прозрачности (впрочем, ввиду малых размеров кристаллов не стоит ожидать от внутренних слоев Земли прозрачности цельного блока стекла) перовскиты интересны рядом ценных физических свойств. Этот класс веществ уже привлек внимание физиков, работающих со сверхпроводниками - так как структура материала схожа со структурой сверхпроводящей керамики.





Интересные новости
Вчені розповіли, чому «зірки-невдахи» часто самотніВчені розповіли, чому «зірки-невдахи» часто самотні
Блок рекламы


Похожие новости

Капсула NASA Orion приземлилась у Тихому океані після тестового польоту на МісяцьКапсула NASA Orion приземлилась у Тихому океані після тестового польоту на Місяць
В июне жители Земли смогут увидеть парад пяти планетВ июне жители Земли смогут увидеть парад пяти планет
Ученые обнаружили в атмосфере Земли новый вид химических веществУченые обнаружили в атмосфере Земли новый вид химических веществ
Керамические емкости из Иерусалима оказались древними ручными гранатамиКерамические емкости из Иерусалима оказались древними ручными гранатами
Ученые заявили об изменениях в тучах над Антарктидой, которые могут повлиять на климат ЗемлиУченые заявили об изменениях в тучах над Антарктидой, которые могут повлиять на климат Земли
Видео дня: «огненная смерть» спутников Starlink в атмосфере ЗемлиВидео дня: «огненная смерть» спутников Starlink в атмосфере Земли
В Австралии создадут «чёрный ящик Земли» — на него запишут хронику гибели человечества
Метеороид прилетел со стороны Солнца и прошёл близко от Земли
Частная космическая станция Starlab появится на орбите Земли к 2027 году — она будет принимать туристов и проводить исследования
Почему из истории Земли "исчезли" миллионы лет: секрет геологических слоев
Последние новости

Подгружаем последние новости