антия Земли, расположенная под её корой и выше ядра, находится на расстоянии от 30 до 2900 км от поверхности.

Поскольку мантия недоступна непосредственному исследованию, большая часть информации о ней получена геохимическимии геофизическими методами. Огромное давление и температура в мантии Земли изменяют свойства вещества на субатомном уровне.

Эти изменения говорят о существовании в земной мантии нового слоя. Данные о геологическом строении мантии очень ограничены, их получают в основном по мантийным расплавам, фрагментам мантийных пород, выносимых на поверхность вместе с этими расплавами, и по мантийным породам в составе земной коры.

Нижняя мантия, расположенная между 650 и 2800 км от поверхности Земли, занимает половину объёма планеты, она составлена в основном из соединений, содержащих кислород, магний и кремний.

Около 5% приходится на долю железа, которое там имеется в виде ферропериклаза (оксид железа-магния) и силикат-перовскита (силикат железа-марганца).

Сотрудник Национальной лаборатории им. Лоуренса в Ливерморе (США) Юнг-Фу Линь и его коллеги из других научных учреждений страны совместно с европейскими коллегами из Центра по изучению синхротронного излучения опубликовали результаты исследования ферропериклаза.

Ранее теоретики предсказали, что в нижней мантии при очень высоком давлении и температуре около 4 тысяч градусов Кельвина происходит спиновый переход – электроны в атомах железа переходят из состояния с высоким значением спина в низкоспиновое состояние.

Давление и температура заставляют электроны объединяться в пары, что при нормальных условиях им в этом минерале не свойственно. Интересно, что этот спиновый переход не имеет характера фазового перехода и что одновременно существуют и низкоспиновые, и высокоспиновые состояния ферропериклаза.

Исследователи рассчитывают обнаружить аналогичный эффект и для силикат-перовскита, на долю которого приходится больше вещества мантии, чем на ферропериклаз.

Это будет означать, что в мантии на глубине от 1000 до 2200 км есть переходная зона, где происходит смена спинового состояния минералов, а это должно влиять на геофизические данные различных веществ.

Кроме того, спиновое состояние минералов в мантии может влиять на вулканическую деятельность, возникновение землетрясений, дрейф континентов.