Разработана новая модель мантии Земли

Американские исследователи разработали новую численную модель, описывающую перенос тепла из ядра Земли через мантию к земной коре. Ученые предполагают, что важную роль в транспорте тепла через мантию играют конвективные процессы, такие как мантийные плюмы – магматические столбы, поднимающиеся с уровня нижней мантии к поверхности Земли.

Теория мантийных плюмов получила первое экспериментальное подтверждение в 1999 году, когда доктору Энн Дэвейль (Anne Davaille) удалось смоделировать эти процессы в небольшом резервуаре, содержащем две несмешивающиеся жидкости со слегка отличающимися плотностями. Дэвейль обнаружила, что при нагревании более плотной жидкости, находящейся на дне резервуара, на границе раздела жидкостей происходит формирование тонких конусообразных «усиков», возникающих в результате проникновения более плотной жидкости в среду с меньшей плотностью.

Основываясь на результатах эксперимента Дэвейль, Лаура Шмидт (Laura Schmidt) и Венди Чанг (Wendy Zhang) из Чикагского университета разработали численную модель, которая, по их мнению, может объяснить, каким образом образуются многокилометровые магматические плюмы в земной мантии.

Ученые установили, что «конусы» образуются в так называемых «точках застоя» и могут оставаться стабильными продолжительное время, поскольку они изолированы от крупномасштабного конвективного потока в резервуаре. Подобным свойством обладают и мантийные плюмы, которые могут существовать в недрах Земли более 100 млн. лет.

В ближайшее время ученые планируют провести более тщательную проверку своей теории, а также заняться детальным исследованием факторов, влияющих на стабильность мантийных плюмов, сообщает PhysicsWorld.