Evidencia teórica y experimental de una fase posterior a la perovskita de MgSiO3 en la capa D" de la Tierra

Área de la Ciencia:

• La geofísica es la geofísica.
• Física mineral Física de los minerales
• Materiales computacionales Ciencia de la ciencia.

Sus antecedentes:

• La mineralogía del manto inferior de la Tierra, principalmente la perovskita (Mg,Fe) SiO3, no puede explicar las propiedades anómalas de la capa D1.
• La capa D ", la más baja de aproximadamente 150 km del manto, exhibe características sísmicas únicas.

Objetivo del estudio:

• Para investigar el comportamiento de alta presión y alta temperatura de MgSiO3 relevante para la capa D".
• Identificar una fase mineral que pueda explicar las propiedades sísmicas observadas de la capa D".

Principales métodos:

• Utilizando simulaciones ab initio para modelar el comportamiento de los materiales en condiciones extremas.
• Realizar experimentos de alta presión para validar las predicciones teóricas.

Principales resultados:

• MgSiO3 sufre una transición de fase de perovskita a una estructura post-perovskita tipo CaIrO3 a presiones y temperaturas de la capa D1.
• Las propiedades elásticas calculadas de la fase posterior a la perovskita se alinean con las observaciones sísmicas en la capa D".

Conclusiones:

• La fase posterior a la perovskita de MgSiO3 es el mineral dominante en la capa D1.
• Esta transición de fase explica la anisotropía sísmica y la discontinuidad de onda de corte en la parte superior de la capa D ".