Исследователи объяснили, что мантия Земли — это толстый слой силикатных пород между земной корой и расплавленным ядром, составляющий около 84% объема нашей планеты. Мантия преимущественно твердая, но в геологических масштабах времени она ведет себя как вязкая жидкость.
Но работа, проведенная Вашингтонским университетом в Сент-Луисе, предполагает, что глубокая часть древней мантии, расположенная ближе всего к ядру Земли, была значительно суше, чем часть мантии, расположенная ближе к поверхности молодой планеты.
Проанализировав данные по изотопам инертных газов, Рита Параи определила, что у глубиной части мантии концентрация воды была в 4-250 раз ниже по сравнению с концентрацией воды в верхней части мантии. Возникший контраст вязкости мог препятствовать смешиванию внутри мантии, что помогло объяснить некоторые давние загадки формирования и эволюции Земли.
«Контраст вязкости может объяснить, почему удары, вызвавшие образование океанов магмы в мантии, не привели к гомогенизации растущей планеты, — отмечает Параи. — Этот процесс также может объяснить, почему мантия за всю историю Земли подверглась меньшей переработке путем частичного плавления».
Это исследование ставит под сомнение теорию о том, что мантия Земли была однородной с самого начала. Когда Солнечная система сформировалась 4,5 млрд лет назад, на Землю попали такие летучие вещества, как вода, углерод, азот и инертные газы, но исследование Параи предполагает, что материал, который образовался раньше, был более сухим типом породы, чем тот, который образовался позже.
Она обнаружила, что изотопы мантийного гелия, неона и ксенона свидетельствуют о том, что в конце периода формирования мантия имела низкую концентрацию летучих веществ по сравнению с верхней мантией. Верхняя мантия могла получить больший вклад в массу от богатых летучими веществами материалов.
