Gitters värmeledningsförmåga av MgSiO ₃ Bridgmanit och postperovskite (PPv) faser under jordens djupaste mantelförhållanden har bestämts genom kvantmekaniska datorsimuleringar. Forskare vid Ehime University fann en betydande ökning av konduktiviteten i samband med fasförändringen. Detta indikerar att PPv-fasgränsen är gränsen inte bara för mineralogin utan även den termiska konduktiviteten. Effekten av anisotropi på konduktiviteten av PPv i värmetransportegenskaperna vid den nedersta manteln visade sig också vara liten.

Värmetransport i den djupa jorden styr dess termiska utveckling. Bestämning av den nedre mantelns värmeledningsförmåga är en av de centrala frågorna för en bättre förståelse av djupa jordfenomen, såsom stilen med mantelkonvektion, magnetfältets utveckling, och inre kärna tillväxt. Dock, det är dåligt förstått eftersom djupa manteltryck och temperaturförhållanden är ganska svåra att replikera i laboratorieexperiment. I den nya studien, forskarna fastställde den termiska konduktiviteten hos MgSiO ₃ postperovskite, det mest förekommande mineralet i botten av manteln, som omvandlas från MgSiO ₃ bridgemanit, under de lägsta mantelförhållandena baserade på kvantmekaniska beräkningar utan några empiriska parametrar.

Forskarna fann ett hopp i den termiska konduktiviteten i samband med fasövergången, vilket indikerar att postperovskitfasgränsen är gränsen inte bara för mineralogin utan också den termiska konduktiviteten (Figur 1). Fasändringen ger större lateral variation i värmeflödet över kärn-mantelgränsen (CMB). Också, de undersökte effekterna av anisotropi på den termiska konduktiviteten hos CMB-värmeflödet och fann att det var mindre med kristallorienteringen av postperovskit. Detta kan förklara hur seismisk anisotropi som observeras vid basen av manteln utvecklas.