Земне ядро, яке за своєю температурою не поступається поверхні Сонця, постійно взаємодіє з мантією. Геофізики з Університету науки і технології Китаю довели, що цей найглибший шар планети не є повністю ізольованим. За допомогою комп’ютерного моделювання та симуляцій квантової поведінки атомів дослідники проаналізували рух легких елементів, зокрема водню, з глибин планети вгору.
Науковці порівняли співвідношення дейтерію та звичайного водню, оскільки легкі ізотопи здатні просочуватися крізь шари мантії завдяки висхідним потокам магми. Виявилося, що кристалізація первинного океану магми не могла створити рівномірний розподіл ізотопів водню, а поточні показники вказують на безперервний обмін речовинами між ядром і маннтією протягом мільярдів років.
Додатковим доказом витоку речовин із ядра слугують ізотопи гелію та вольфраму. Легкий гелій-3 разом із залишками важких металів потрапляє до мантії через плюми, які формуються на межі між ядром і маннтією. Подібні геохімічні мітки фіксують у вулканічних породах Баффінової Землі в Канаді та в Ісландії.
Отримані дані повністю змінюють уявлення про те, як формувалася та еволюціонувала внутрішня структура нашої планети. Дослідження підтверджує, що сучасна мантія не є простою реліквією ранніх етапів кристалізації Землі, а постійно змінюється під впливом глибинних процесів.
Результати наукової роботи були опубліковані в журналі Science Advances. У майбутньому дослідники планують детальніше вивчити динаміку інших первинних елементів, щоб точніше зрозуміти шляхи їхнього перенесення крізь земну мантію.
Джерела: sciencealert.com
