Riese Magmaozeans wirbelte einmal im Inneren der frühen Erde

Ein alten Ozean aus Magma existierte einmal auf Erdkern, schlagen neue Experimente.

Diese Forschung könnte helfen, erklären, rätselhafte Funde, die tief in der Erde gesehen, sagte Forscher.

Frühere Berechnungen schlug einen riesigen Ozean von Magma oder geschmolzenes Gestein, im untersten Teil der Erdoberfläche Mantel Schicht zwischen Kern und Kruste von sehr früh in der Geschichte unseres Planeten, vor etwa 4,5 Milliarden Jahren auf mindestens etwa 2,5 Milliarden Jahren existiert haben könnte. Wissenschaftler hatten jedoch nicht diese Modelle mit Experimenten bestätigt. [Fotos: wässrige Ozean unter der Erdoberfläche verborgen]

Neue Röntgenbilder von Felsen legen nahe, dass Reste dieser alten Magmaozeans tief in der Erde vorhanden sind.

Die Wissenschaftler nutzten die brillantesten Röntgen-Strahlen auf der Erde, an der European Synchrotron Radiation Facility in Grenoble, Frankreich erzeugt werden. Die Forscher konzentrierten sich auf Bridgmanite, das am häufigsten vorkommende Mineral in den Tiefen der Erde, wo sie in Solidform vorhanden.

Bridgmanite besteht aus Magnesium, Silizium und Sauerstoff-Atomen in Kristallstrukturen bestellt. Wenn dieses Mineral schmilzt, bilden das sogenannte ein Magnesiumsilikat schmelzen, seine Atome in ungeordneten Strukturen angeordnet sind. Die Wissenschaftler argumentierte, dass die amorphe Struktur einer Magnesium-Silikat-Schmelze machen konnte es dichter als Bridgmanite, verursacht das geschmolzene Gestein in die untersten Teile in den Mantel direkt neben den Erdkern zu versinken.

Die Wissenschaftler verwendeten Röntgenstrahlen, um die Dichte der amorphen Magnesiumsilikat bei extremen Druck entspricht 135 Gigapascals, die Art des Drucks fand 1.800 Meilen (2.900 km) unterhalb der Erdoberfläche in den tiefsten Teil des unteren Mantels zu messen. Sie experimentierten auf Magnesium-Silikat Glas, die Raumtemperatur entspricht einer Magnesium-Silikat-Schmelze, drückte eine Probe etwa so dick wie ein Haar zwischen zwei Diamanten, sagte Studienautor Blei Sylvain Petitgirard, Geophysiker an der Universität Bayreuth in Deutschland.

Die Wissenschaftler fanden heraus, dass reine amorphen Magnesiumsilikat fast so dicht wie kristalline Bridgmanite ist. Wahrscheinlich wäre noch dichteren, aber tief in der Erde es wo Eisen chemisch mit dem Magnesium-Silikat-schmilzt kombinieren würde; die daraus resultierende Kombination führt zu einer dichten Magma, die auf den Boden des Mantels sinken und sammeln über den Erdkern.

Eine alte Magmaozeans konnte eine Reihe von Elementen Aminosäureaustausch Kern, insbesondere radioaktive, wie Uran und Thorium, konzentrierten und Anzeichen eines alten Reservoirs sind in Steinen aus Hawaii, Petitgirard sagte. Darüber hinaus zeigen seismische Wellen auch dichten Regionen auf der Basis der Erdmantel sowie mögliche Taschen von Magma.

"Eine basale Magmaozeans wäre ein idealer Kandidat, beide Funktionen zu erklären," sagte Petitgirard Leben Wissenschaft.

Zukünftige Forschung können starke Röntgenstrahlen Mineralien mit einer größeren Vielfalt an Kompositionen zu analysieren und erfahren mehr über den Tiefen der Erde. "Es gibt wirklich eine Menge Arbeit zu tun, um unseren Planeten zu verstehen," sagte Petitgirard.

Die Wissenschaftler ihre Ergebnisse detailliert Online-2. November in der Zeitschrift Proceedings der National Academy of Sciences.

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