Lattice thermische geleidbaarheid van MgSiO ₃ bridgmanite en postperovskiet (PPv) fasen onder de diepste mantelomstandigheden van de aarde zijn bepaald door kwantummechanische computersimulaties. Onderzoekers van de Ehime University vonden een substantiële toename van de geleidbaarheid die gepaard gaat met de faseverandering. Dit geeft aan dat de PPv-fasegrens niet alleen de grens is van de mineralogie, maar ook van de thermische geleidbaarheid. Het effect van anisotropie op de geleidbaarheid van PPv in de warmtetransporteigenschappen bij de onderste mantel bleek ook gering te zijn.

Warmtetransport in de diepe aarde regelt de thermische evolutie ervan. Bepaling van de thermische geleidbaarheid van de onderste mantel is een van de centrale kwesties voor een beter begrip van diepe aardverschijnselen, zoals de stijl van mantelconvectie, de evolutie van het magnetisch veld, en innerlijke kerngroei. Echter, het wordt slecht begrepen omdat diepe manteldruk- en temperatuuromstandigheden vrij moeilijk te repliceren zijn in laboratoriumexperimenten. In de nieuwe studie de onderzoekers bepaalden de thermische geleidbaarheid van MgSiO ₃ postperovskiet, het meest voorkomende mineraal op de bodem van de mantel, die is getransformeerd van MgSiO ₃ bridgmaniet, onder de laagste mantelomstandigheden op basis van kwantummechanische berekeningen zonder enige empirische parameters.

De wetenschappers vonden een sprong in de thermische geleidbaarheid geassocieerd met de faseovergang, wat aangeeft dat de postperovskiet-fasegrens niet alleen de grens is van de mineralogie, maar ook van de thermische geleidbaarheid (Figuur 1). De faseverandering produceert een grotere laterale variatie in warmteflux over de kern-mantelgrens (CMB). Ook, ze onderzochten de effecten van anisotropie op de thermische geleidbaarheid van de CMB-warmteflux en ontdekten dat deze gering was met de kristaloriëntatie van postperovskiet. Dit kan verklaren hoe de seismische anisotropie die aan de basis van de mantel wordt waargenomen, zich ontwikkelt.