Comportamentul bizar al mineralelor din adâncurile Pământului, explicat într-un nou studiu

Un nou model detaliat realizat de cercetătorii de la Caltech ilustrează comportamentul surprinzător al mineralelor din adâncul planetei de-a lungul a milioane de ani și arată că procesele se desfășoară de fapt într-un mod complet opus față de ceea ce se teoretizase anterior.

Cercetarea a fost realizată de o echipă internațională de oameni de știință, printre care se numără Jennifer M. Jackson, profesor de fizică minerală William E. Leonhard.

• Cum au trecut razele cosmice prin atmosfera Pământului acum 41.000 de ani?
• Ce s-a întâmplat după ce oamenii de știință au declanșat mini-cutremure în laborator

O lucrare care descrie studiul apare în revista Nature.

„În ciuda dimensiunii enorme a planetei, părțile mai adânci sunt adesea trecute cu vederea deoarece sunt literalmente inaccesibile”, spune Jackson. „În plus, aceste procese sunt atât de lente încât ni se par imperceptibile. Dar fluxul din mantaua inferioară este un motor profund care afectează tectonica plăcilor și poate controla activitatea vulcanică.”

Mantaua inferioară a planetei este o rocă solidă, dar, de-a lungul a sute de milioane de ani, aceasta se scurge încet, ca un caramel gros, transportând căldura în tot interiorul planetei printr-un proces numit convecție.

Regiunile adânci ale Pământului sunt inaccesibile

Multe întrebări rămân fără răspuns cu privire la mecanismele care permit ca această convecție să aibă loc. Temperaturile și presiunile extreme din mantaua inferioară fac ca aceasta să fie dificil de simulat în laborator.

Pentru referință, presiunea din mantaua inferioară este de aproape o mie de ori mai mare decât presiunea din cel mai adânc punct al oceanului.

Astfel, în timp ce multe experimente de laborator privind fizica minerală au furnizat ipoteze despre comportamentul rocilor din mantaua inferioară, procesele care au loc la scări temporale geologice pentru a conduce fluxul lent al convecției din mantaua inferioară au fost incerte.

Mantaua inferioară este alcătuită în cea mai mare parte dintr-un silicat de magneziu numit bridgmanit, dar include și o cantitate mică, dar semnificativă, de oxid de magneziu numit periclază, amestecat printre bridgmaniți, pe lângă cantități mici de alte minerale.

Mantaua inferioară a planetei este o rocă solidă

Experimentele de laborator au arătat anterior că periclaza este mai slabă decât bridgmanitul și se deformează mai ușor, dar aceste experimente nu au luat în considerare modul în care se comportă mineralele pe o scară de timp de milioane de ani.

Atunci când au încorporat aceste scări temporale într-un model de calcul complex, Jackson și colegii săi au descoperit că granulele de periclază sunt de fapt mai puternice decât bridgmanitul care le înconjoară.

Înțelegerea acestor procese extreme care se petrec sub picioarele noastre este importantă pentru crearea unor simulări cvadridimensionale precise ale planetei noastre și ne ajută să înțelegem mai multe despre alte planete, de asemenea.

Mii de exoplanete au fost confirmate în prezent, iar descoperirea mai multor informații despre fizica mineralelor în condiții extreme oferă noi perspective asupra evoluției planetelor radical diferite de a noastră, scrie Phys.org.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Ingredientele vieții, descoperite într-un meteorit care a lovit Pământul în 2021

Un satelit defunct al NASA a revenit pe Pământ după 38 de ani petrecuți pe orbită

Telescopul Webb și Observatorul ALMA au dezvăluit șocul galactic din Cvintetul lui Stephan

Astronomii au rezolvat misterul „bulelor Fermi” care învăluie Calea Lactee