Нижняя мантия сложена силикатными породами. Заключенное в ней ядро – также силикатное, но силикаты находятся в нем в особом состоянии: их электроны сильно сжаты, приближены к атомному ядру, как у металлов.
Есть и другая гипотеза: о полностью железном ядре и нижней силикатной мантии. В настоящее время трудно отдать предпочтение одному из этих предположений: слишком мало данных о составе и строении глубоких недр Земли. Но для наших рассуждений и неважно, как в точности обстоят дела на глубине – в любом случае это не противоречит гипотезе Е. Артюшкова.
Допустим, что ядро сложено силикатами. На границе между ним и нижней мантией температура достигает нескольких тысяч градусов, а давление 1,5 тысячи килобар! В таких условиях легко происходят фазовые переходы: твердые силикаты нижней мантии переходят в жидкое состояние. Более тяжелые компоненты тонут. Они проходят разжиженный слой, попадают в ядро и опускаются в нем до тех пор, пока не встретят равное по плотности вещество. Тут пришельцы останавливаются и постепенно уравниваются с ним во всем. Возможно, что самые «весомые» из них доходят до более тяжелого внутреннего ядра, о существовании которого говорит ряд ученых. Легкие компоненты тем временем всплывают. Подъем кончается у подошвы нижней мантии. Поднимающееся вещество наталкивается на нее, как вода на запруду, и здесь скапливается.
Можно сказать, что на границе раздела ядра и нижней мантии работает своеобразный гравитационный сепаратор. Его технологический цикл: перевод твердого материала в жидкий, а затем разделение. Так, по мнению Е. Артюшкова, была переработана (и перерабатывается сегодня) часть объема нижней мантии.
Из всех оболочек земного шара только нижняя мантия является однородной по составу. Не она ли представляет сейчас первичное вещество нашей планеты, вернее то, что от него осталось? Гравитационная конвекция разделила это вещество в глубинах ранней Земли. Мы видим, как она создала жидкое и тяжелое ядро и, наверное, способствовала появлению верхней мантии и земной коры; на формирование последних пошел тот легкий материал, который скапливался у подошвы нижней мантии. Но как он проник сквозь нижнюю мантию и попал в верхние сферы земного шара?
В физике известен опыт: если тонкий слой жидкого вещества снизу нагревать, а сверху охлаждать, в нем появятся конвекционные ячейки, например шестигранники. В них будет совершаться круговорот вещества: нагретое, как более легкое, – наверх, более холодное – вниз. Подобный процесс, возможно, происходит и в земных глубинах.
