Seltsame Felsen in der Erde Erdkruste Friedhof gefunden

Modelle wie der Erdmantel funktioniert müssen möglicherweise ändern, dank zwei neue Studien, die die extremen Bedingungen direkt über den Kern des Planeten neu.

Die tiefen Mantel, einer Region, die 416 bis 1.800 Meilen (670 bis 2.900 km) unterhalb der Erdoberfläche liegt ist unmöglich zu erreichen und hart, mit seismischen Signale "klar zu sehen". Der kleine Forscher wissen über der Mantel kommt von Erdbebenwellen, die beschleunigen und verlangsamen, da sie durch verschiedene Gesteinsschichten im Inneren der Erde zu reisen. Der tiefste Teil des Mantels hat seltsame Blobs und seismische langsam Zonen, die lange verwirrt Wissenschaftler haben. Beide neuen Studien bieten mögliche Erklärungen für das merkwürdige seismische Verhalten.

In den Studien ahmte Forscher Bedingungen innerhalb der tiefen Mantel mit Experimenten im Labor. Teams arbeiten unabhängig voneinander auf verschiedenen Kontinenten Laser beschossen winzigen Flecken des Felsens eingequetscht zwischen Diamant Ambosse.

Ein Team zu dem Schluss, dass Wissenschaftler über das Formular falsch gewesen wäre, die ein bestimmten Felsen in den tiefen Mantel nimmt etwa die Hälfte des Volumens Erde ausmacht. Das andere Team fand Beweise für kleine Mengen von der Erde am häufigsten Oberfläche Rock, Basalt, Bündelung in flüssiger Form an der Kern-Mantel-Grenze. Die Ergebnisse werden veröffentlicht in der Zeitschrift Science (22.Mai) heute. [Infografik: höchste Berg zu tiefsten Ozeangraben]

"Diese Ergebnisse sind einen weiteren Schritt im Labor zu reproduzieren, was geschieht in den sehr tiefen Mantel" sagte Denis Andrault, Erstautor eines der Studien und Wissenschaftler Blaise Pascal Universität in Frankreich.

Mantel mineralischen Mutationen

Die Studie untersucht die Form des Mantels Felsen gefunden, die verhält eine Mineral Perowskit, das etwa 80 Prozent des tiefen Mantels ausmacht, genannt anders in tiefen größer als 1.365 Meilen (2.200 km) als es über diesem Niveau tut.

Es stellt sich heraus, dass im untersten Teil des Mantels, Perowskit zwei Phasen hat – verschiedene Möglichkeiten der Anordnung der Atome. Ein "H-Phase" hat Eisen und eine hexagonale Struktur, während die andere Phase eisenfrei. Die H-Phase ist bei den Temperaturen und Drücke in der Nähe des Kerns stabiler und ist wahrscheinlich häufiger als eisenfreie Form von Perowskit, sagte Studienautor Blei Li Zhang, ein Wissenschaftler am Zentrum für hohen Druck-Wissenschaft und Technologie Advanced Research in Shanghai.

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass das Mineral Make-up von der unteren Hälfte des unteren Mantels unterscheidet sich von der oberen Hälfte sein kann, sagte Zhang. "Die Verfassung der unteren Erdmantel kann deutlich anders, als bisher angenommen werden", sagte er.

Geowissenschaftler klassifizieren der inneren Erde Schichten entsprechend den Änderungen im Gestein, die oft durch plötzliche Änderungen im Erdbeben Welle Geschwindigkeiten angegeben werden. Die Entdeckung der H-Phase funkt eine Suche durch den Tiefen der Erde nach Orten wo Perowskit über Änderungen an der H-Phase, sagte der Forscher. [Was ist Erde Made Of?]

Entdecken Sie die neue H-Phase eröffnet auch Möglichkeiten zur Verbesserung der Modelle des Innerens der Masse, sagt Quentin Williams, Professor an der University of California, Santa Cruz, war, die nicht in die Untersuchungen einbezogen. Forscher können jetzt besser untersuchen, wie der Übergang von einer mineralischen Phase zu einem anderen Planeten tektonischen Konvektion Zyklus beeinflusst, und ob es ein seismisches Signal der Änderung.

"Die Idee, dass 1.000 km über dem Erdkern, das Material könnte in eisenreichen trennen und Eisen-Armen Mineralien ist recht neu,", sagte Williams.

Kruste im Mittelpunkt

Forscher, die Modell-Prozesse im Inneren der Erde auch die Auswirkungen des anderen Diamant-Amboss Experiments in der Wissenschaft diese Woche veröffentlicht müssen.

Die zweite Studie deutet auf durch das Team der Universität Blaise Pascal, versunkenem Fragmente der ozeanischen Kruste an der Kern-Mantel-Grenze schmelzen können. Dies ist keine einfache Schlussfolgerung; Basalt kann leicht unter ausbrechenden Vulkanen schmelzen, aber tief-Mantel Felsen Verhalten seltsam da drücke es eine Million mal größer als an der Erdoberfläche sind. Und Temperaturen in den tiefen Mantel versengen: Schätzungen von etwa 2.800 bis 6.700 Grad Fahrenheit oder 1.530 bis 3.700 Grad Celsius laufen, obwohl niemand weiß.

Die neuen Experimente ergaben, dass ozeanischer Kruste (Basalt) bei einer niedrigeren Temperatur schmilzt als umgebenden Mantel Felsen tief in die Zone oberhalb der Kern-Mantel-Grenze, 1.800 Meilen (2.900 km) zu tun. Der Basalt geschmolzenen bleibt nur dann, wenn es in die alte ozeanische Kruste enthalten ist, denken die Forscher. Sobald die Schmelze in den Erdmantel nach oben entweicht, die Chemikalie mischen mit Mantel Felsen Umdrehungen die Flüssigkeit zurück in eine solide. [50 erstaunliche Tatsachen über die Erde]

Die Ergebnisse werden die Debatte über wie lange geschmolzenen Kruste Pools in der Nähe der Kern, was die Quelle der Flüssigkeit ist und wie die neue Erkenntnisse Theorien über den Mantel Federn beeinflussen kann, die Hotspots zu ernähren und Wärme im Inneren der Erde beeinflussen.

"Ich finde es spannend, dass die häufigste Art der Felsen an der Erdoberfläche für Struktur direkt über dem Erdkern verantwortlich sein kann", sagte Williams.

Der Tiefe Mantel ist wie Erde Abstellkammer. Einige Forscher glauben die Blobs von geschmolzenem Gestein über den Kern Rock von dort verstaut werden könnte, wenn der Planet vor 4,5 Milliarden Jahren gebildet. Aber andere Wissenschaftler denken, dass die Konvektion-Zyklus, der regelmäßig Plattentektonik fährt altes Material an die Oberfläche bringt machen der tiefen-Mantel-Flüssigkeit eher kurzfristige Lagerung Teiche als ein Horten-Spot.

Andrault denkt, dass seine neuen Erkenntnisse in Richtung der zweite Modus zeigen.

"Die Erde bleibt ein sehr dynamischer Planet", sagte Andrault.

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