|
Глубокие океаны магмы удерживали железо на Марсе
|
|
|
|
Считается, что на каменистых планетах, таких как Земля и Марс, степень окисления мантии сильно влияет на температуру плавления мантийных материалов (т.е. на образование магмы), состав вулканических газов и, в конечном счете, на эволюцию окружающей среды на поверхности. В частности, во время затвердевания "океана магмы", который, как полагают, был широко распространен на ранних стадиях формирования планет, степень окисления, при которой железо входит в состав минералов, считается решающей для понимания последующей эволюции мантии.
|
|
|
|
Железо в основном существует в виде Fe2+ (двухвалентного железа) или Fe3+ (трехвалентного железа), но точное определение содержания Fe3+ в минералах, образующихся в условиях высокого давления, остается сложной задачей.
|
|
|
|
Маджорит - это основной минерал высокого давления, который устойчив в условиях высокой температуры и высокого давления, соответствующих глубинам 500-600 километров (310-370 миль) в мантии Земли и у основания мантии Марса. Поэтому выяснение того, сколько Fe3+ может быть включено в состав маджорита, важно для понимания степени окисления планетарных оболочек.
|
|
|
|
|
|
|
В исследовании, опубликованном в журнале Geophysical Research: Solid Earth, исследовательская группа успешно синтезировала маджорит, сосуществующий с магмой, при давлении 18 ГПа и температуре 2150-2200°C с помощью установки с несколькими опорами в исследовательском центре геодинамики (GRC) Университета Эхиме. Кроме того, на установке синхротронного излучения SPring-8 были проведены анализы структуры с поглощением рентгеновского излучения вблизи краев (XANES) для определения содержания Fe3+ в синтезированном маджорите.
|
|
|
|
Результаты показали, что маджорит, кристаллизовавшийся из океана магмы, содержит большое количество Fe3+, уступая только бриджманиту, самому распространенному минералу в нижней мантии Земли. Кроме того, когда материалы мантии, содержащие богатый Fe3+ майорит, поднимаются и претерпевают фазовые переходы или разлагаются на другие минералы на меньших глубинах, избыток Fe3+, который не может быть размещен в минералах, может высвобождаться.
|
|
|
|
Этот процесс, возможно, способствовал образованию окисленной магмы и дает важную информацию об эволюции степени окисления мантии на Земле и Марсе. Эти результаты дают новые представления о степени окисления недр Земли и Марса и, как ожидается, будут способствовать лучшему пониманию процессов образования окисленной магмы на ранних каменистых планетах.
|
|
|
|
Источник
|
