Solidification of Earth’s mantle led inevitably to a basal magma ocean
Notice bibliographique
Résumé
Abstract One of the main interpretations of deep-rooted geophysical structures in the mantle1 is that they stem from the top-down solidification of the primitive basal magma ocean of Earth above the core2–6. However, it remains debated whether solids first formed at the bottom of the mantle, solidifying upward, or above the melts, solidifying downward. Here we show that gravitational segregation of dense, iron-rich melts from lighter, iron-poor solids drives mantle evolution, regardless of where melting curves and geotherms intersect. This process results in the accumulation of iron-oxide-rich melts above the core, forming a basal magma ocean. We numerically model mantle solidification using a new multiphase fluid dynamics approach that integrates melting phase relations and geochemical models. This enables estimating the compositional signature and spatial distribution of primordial geochemical reservoirs, which may be directly linked to the isotopic anomalies measured in Archean rocks7–11. We find that a substantial amount of solids is produced at the surface of the planet, not at depth, injecting geochemical signatures of shallow silicate fractionation in the deep mantle. This work could serve as a foundation for re-examining the intricate interplay between mantle dynamics, petrology and geochemistry during the first thousand million years of the evolution of rocky planets.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».