Stenar i jordens mellersta mantel flyter långsamt eftersom ett viktigt mineral blir hårdare och mer motståndskraftigt mot deformation vid de höga temperaturer och tryck som finns i denna region, enligt en ny studie publicerad i tidskriften *Science*.

Detta fynd kan hjälpa forskare att bättre förstå rörelsen av tektoniska plattor, som drivs av konvektion av värme och sten i manteln. Manteln är det berglager som ligger under jordskorpan och utgör cirka 84 % av jordens volym.

"Vi fann att en förändring i kristallstrukturen hos mineralet bridgmanit gör det mycket starkare än man tidigare trott", säger huvudförfattaren Oliver Tschauner, professor i mineralogi och petrologi vid University of Nevada, Las Vegas. "Detta betyder att manteln är mer motståndskraftig mot deformation, och det förklarar varför stenar flyter så långsamt i mellanmanteln."

Bridgmanit är det mest förekommande mineralet i jordens mantel. Det är en form av magnesium-järnsilikat som endast är stabil vid mycket höga tryck och temperaturer. I mellanmanteln kan trycket nå upp till 2,5 miljoner atmosfärer (cirka 2,5 miljarder gånger trycket vid havsnivån), och temperaturen kan nå upp till 2 000 grader Celsius (cirka 3 600 grader Fahrenheit).

Vid dessa extrema förhållanden genomgår bridgmanit en förändring i sin kristallstruktur, och blir mer kompakt och tätare. Denna förändring gör det svårare för mineralet att deformeras, och det saktar ner flödet av stenar i mittmanteln.

"Vår förståelse av flödet av stenar i manteln är viktig eftersom det hjälper oss att förstå rörelsen av tektoniska plattor", säger medförfattaren Stephen Jacobsen, professor i geokemi vid Northwestern University. "Rörelsen av tektoniska plattor är ansvarig för många av funktionerna på jordens yta, såsom berg, hav och jordbävningar."

De nya rönen kan också hjälpa forskare att bättre förstå bildandet av diamanter. Diamanter bildas när kol utsätts för extremt höga tryck och temperaturer. I mellanmanteln är trycket och temperaturen tillräckligt höga för att omvandla kol till diamanter. Det långsamma flödet av stenar i mittmanteln gör dock att det tar lång tid för diamanter att bildas.

"Våra fynd ger en ny förståelse för de förhållanden under vilka diamanter bildas", säger Tschauner. "Detta kan leda till nya sätt att hitta diamanter och andra värdefulla mineraler i jordens mantel."

Studien finansierades av National Science Foundation, Deep Carbon Observatory och Alfred P. Sloan Foundation.