Manteau inférieur
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Le manteau inférieur, anciennement connu sous le nom de mésosphère, est une couche profonde de la Terre, sous le manteau supérieur, qui représente environ 56 % du volume total de la planète et s'étend aux profondeurs de 660-670 à 2 900 km sous la surface, entre la zone de transition (d'avec le manteau supérieur) et le noyau externe[1]. Le modèle terrestre de référence préliminaire (PREM) sépare le manteau inférieur en trois sections, la plus élevée (660–770 km), manteau inférieur médian (770–2 700 km), et la couche D (2 700–2 900 km)[2]. La pression et la température dans le manteau inférieur vont de 24 à 127 GPa[2] et de 1 626 à 2 326 °C[3]. La composition du manteau inférieur serait pyrolitique, selon les géologues[4], contenant trois phases principales de bridgmanite, un silicate à structure minéralogique de pérovskite, de ferropériclase et de pérovskite de silicate de calcium. Il a été démontré que la haute pression dans le manteau inférieur induit une transition de spin de la bridgmanite ferreuse et de la ferropériclase[5], qui peut affecter à la fois la dynamique du panache du manteau[6],[7] et la chimie du manteau inférieur[5].
La limite supérieure est définie par la forte augmentation des vitesses et de la densité des ondes sismiques à une profondeur de 660 km[8]. À une profondeur de 660 km, la ringwoodite (γ-(Mg,Fe)2SiO4) se décompose en pérovskite Mg-Si et magnésiowüstite (ferropériclase)[8]. Cette réaction marque la frontière entre le manteau supérieur et le manteau inférieur . Cette mesure est estimée à partir de données sismiques et d'expériences de laboratoire à haute pression. La base de la mésosphère comprend la zone D″ ou discontinuité de Gutenberg qui se situe juste au-dessus de la limite manteau-noyau à environ 2 700 à 2 890 km. La base du manteau inférieur est d'environ 2 700 km[8].