Землетрясения, извержения вулканов, движение тектонических плит — всё это признаки того, что наша планета живая. Но самое удивительное скрыто глубоко под землей. На глубине почти 3000 километров твердая порода ведет себя не так, как мы привыкли: она не жидкая, как лава, и не хрупкая, как камень.

Это подтвердило новое исследование геофизиков под руководством Мотохико Мураками, профессора экспериментальной минеральной физики из ETH Zurich.

Ученые больше 50 лет ломали голову над загадочной зоной на границе мантии и ядра — так называемым D''-слоем. Сейсмические волны там внезапно меняют скорость, будто натыкаются на что-то необычное.

В 2004 году Мураками обнаружил, что главный минерал нижней мантии — перовскит — под колоссальным давлением и температурой превращается в другую форму, постперовскит.

Сначала думали, что это и объясняет аномалию. Но в 2007 году выяснилось: одного превращения мало. Компьютерное моделирование показало — всё дело в ориентации кристаллов. Если они выстроены в одном направлении, волны ускоряются.

Теперь Мураками доказал это в эксперименте. В лаборатории ETH Zurich ученые воссоздали условия D''-слоя и увидели, как кристаллы постперовскита выравниваются.

Результаты опубликованы в издании Communications Earth & Environment.

Мы нашли последний пазл, — говорит профессор.

Но почему кристаллы вообще выстраиваются? Оказалось, дело в потоке твердой породы, которая медленно движется вдоль границы мантии и ядра. Раньше о таком течении только догадывались, но теперь подтвердили.

Это не просто научное открытие, а поворотный момент. Теперь ясно: Земля «дышит» не только снаружи, но и внутри. Течения в глубинах планеты могут влиять на вулканы, движение плит и даже магнитное поле. Теперь ученые смогут „разглядеть“ невидимый двигатель нашей планеты.

Это исследование переворачивает представление о динамике Земли. Понимание того, как ведет себя порода на границе ядра и мантии, позволяет:

• точнее предсказывать землетрясения и вулканическую активность;
• объяснить аномалии магнитного поля;
• создать более точные модели эволюции планеты.

Фактически, мы получили ключ к механике «внутреннего двигателя» Земли.

Хотя эксперимент убедителен, остается вопрос: насколько лабораторные условия соответствуют реальным? Давление и температуру D''-слоя сложно воспроизвести полностью. Кроме того, модель не учитывает возможные примеси в породе, которые могут влиять на поведение кристаллов.

Ранее ученые расшифровали таинственные сигналы-предвестники PKP-волн.