Wnętrze Ziemi inne niż się wydawało? W płaszczu odkryto nowy minerał, którego nikt się nie spodziewał!

Skorupa ziemska, płaszcz górny, płaszcz dolny, jądro zewnętrzne i jądro wewnętrzne – taka jest budowa wnętrza Ziemi i jak na razie nic w tej strukturze się nie zmienia. Jednak jeśli chodzi o skład mineralny i chemiczny poszczególnych warstw, to nie wszystko jest ustalone. Eksperyment amerykańskich mineralogów ujawnił obecność nieznanego dotąd minerału. Gdzie go znajdziemy?
Wnętrze Ziemi inne niż się wydawało? W płaszczu odkryto nowy minerał, którego nikt się nie spodziewał!

Od kilku dekad skład mineralny płaszcza ziemskiego jest przedmiotem licznych badań mineralogów na całym świecie. Niestety z uwagi na ekstremalne warunki ciśnienia i temperatury panujące na tych głębokościach (od kilkudziesięciu do 2900 km) nie możemy znaleźć w skałach na powierzchni minerałów budując płaszcz. Większość badań bazuje na laboratoryjnych eksperymentach w sztucznych warunkach.

Czytaj też: Gigantyczne lawiny błotne w Wenezueli. Nagrania ukazują, co się stało po rekordowych deszczach

Warto dodać, że wiedza na temat płaszcza Ziemi jest kluczowa, ponieważ stanowi on aż 84 proc. objętości naszej planety (w tym sam dolny płaszcz – 55 proc.) oraz wpływa na rozkład kontynentów, budowę skorupy ziemskiej i wiele zjawisk magmatycznych. Dolny płaszcz i jego skład mineralny stał się przedmiotem badań naukowców z Uniwersytetu Stanowego Michigan i Uniwersytetu Stanowego Arizony. Wyniki ich prac przeczytamy w Nature.

Wnętrze Ziemi z nowym minerałem

Do tej pory eksperymenty laboratoryjne wskazywały na obecność trzech kluczowych minerałów w dolnym płaszczu – ferroperyklazu, czyli tlenku magnezu i żelaza oraz dwóch minerałów o strukturze perowskitu – bridgmanitu i davemaoitu. Pierwszy z nich to krzemian magnezu, a drugi – krzemian wapnia.

Budowa wnętrza Ziemi / źródło: Wikimedia Commons, CC-BY-SA-3.0

Bridgmanit oraz davemaoit mają podobną strukturę i w normalnych warunkach mogłyby się łączyć. Jednak z nieznanego powodu pozostają oddzielnymi minerałami. Badacze postanowili przeprowadzić eksperyment wysokotemperaturowy w inny sposób, aby poznać sekret tych minerałów – zamiast stopniowo zwiększać temperaturę i ciśnienie pieca, zrobili to dynamicznie i w ciągu jednej sekundy osiągnęli warunki 1650-2000 stopni Celsjusza.

Okazało się, że zamiast dwóch oddzielnych minerałów o strukturze perowskitu uzyskali tylko jeden minerał z grupy perowskitów. Zatem wywnioskowano, że w odpowiednio wysokich temperaturach rzędu tysięcy stopni Celsjusza występuje inny minerał niż dotychczas sądzono i jest to według doniesień badaczy bridgmanit bogaty w wapń.

Czytaj też: Pył i burze piaskowe w europejskich miastach? Możliwe! Wystarczy jeden warunek, aby tak się stało

Odkrycie to zupełnie zmienia rozumowanie o mineralogii dolnego płaszcza, która jest nieco prostsza. Zamiast trzech minerałów w najgłębszych warstwach tej części Ziemi mogą być tylko dwa. Ponadto stało się jasne, że górny płaszcz i dolny płaszcz ziemski mają odmienną charakterystykę i nie można ich analizować wspólnie.