Загадка недр Земли: в мантии планеты обнаружены странные структуры, которые озадачили ученых

Таинственные зоны в мантии нашей планеты, где сейсмические волны замедляются, на самом деле существуют везде в недрах Земли, как обнаружили ученые. Исследователи уже знали, что зоны сверхнизкой скорости сейсмических волн находятся возле нижних областей мантии, но оказывается, эти загадочные структуры более распространены, чем считалось. Результаты исследования опубликованы в журнале AGU Advances, пишет Live Science.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Зоны сверхнизкой скорости сейсмических волн (ULVZ) находятся в нижней части мантии Земли рядом с границей, разделяющей мантию и ядро. Эти структуры могут замедлять скорость сейсмических волн до 50%. Но никто точно не знает, что это такое на самом деле, откуда они взялись и какую роль играют в недрах Земли.

На самом деле авторов исследование заинтересовала не ULVZ, а другая загадка мантии Земли. Очень большие землетрясения, которые происходят в зонах субдукции, где одна литосферная плита скользит под другой, высвобождают мощные сейсмические волны. Они называются PKP-волны.

Некоторые из этих волн проходят через мантию, жидкое внешнее ядро, а затем снова через мантию на своем пути к противоположной стороне планеты от того места, где они возникли. Этим волнам иногда предшествует другой странный тип волны – предвестник PKP-волны.

Эти волны появляются перед основной волной после рассеивания в загадочных особенностях в нижней части мантии Земли. Чтобы определить эти особенности, ученые создали моделирование прохождения PKP-волны через мантию и добавили структуры, где их скорость меняется. Ученые обнаружили предсказуемые закономерности в том, как PKP-волны меняли скорость.

Ученые решили найти похожие закономерности в реальных данных о землетрясениях. Они использовали данные о 58 глубоких землетрясениях магнитудой более 5,8, которые произошли в западной части Тихого океана. Сейсмические волны от этих землетрясений прошли через ядро ​​Земли и достигли Северной Америки.

Результаты исследования показали, что что-то резко замедляло сейсмические волны землетрясений, чтобы рассеять их энергию. Это могли быть хребты вдоль границы между ядро и мантией или ULVZ. Но граница между ядром и мантией под западной частью Тихого океана, где проходили волны, считается гладкой. В то же время ранее там была обнаружена большая зона сверхнизкой скорости сейсмических волн.

Ученые продолжили исследование и обнаружили признаки наличия ULVZ в других местах: под Северной Америкой, Северной Африкой, Восточной Азией и Тихим океаном. То есть эти структуры более распространены, чем считалось ранее.

Некоторое ученые предположили, что ULVZ являются остатками гигантских астероидов, которые в далеком прошлом падали на Землю. Но авторы нового исследования считают, что большая распространенность этих структур указывает на то, что они активно формируются сейчас.

Ученые выдвинули гипотезу, согласно которой ULVZ могут быть структурами из вулканического базальта, который образовался в срединно-океанических хребтах, где морское дно расходится.

Когда этот базальт в конечном итоге попадает в мантию путем субдукции, он легко плавится и может образовывать участки, где сейсмические волны замедляются. При этом каким-то образом данные участки распространяются по мантии Земли.

Как уже писал Фокус, ученые сделали неожиданное открытие на Венере. Астрономы считают, что серная кислота в атмосфере Венеры является причиной неожиданного распределения воды.

Также Фокус писал о том, что новое исследование Массачусетского технологического института показало, что в недрах Земли может быть спрятано более квадриллиона тонн алмазов.