Художественное представление подземной съёмки, использованной в исследовании.
На карте самого высокого на сегодняшний день разрешения, описывающей геологическое строение Южного полушария Земли, обнаружено то, о чём мы ранее не знали: древнее океаническое дно, которое, возможно, опоясывает ядро.
Согласно исследованию, опубликованному в апреле, этот тонкий, но плотный слой находится на глубине около 2900 км под поверхностью Земли. На этой глубине расплавленное металлическое внешнее ядро встречается с каменистой мантией, расположенной над ним. Это и есть граница ядра и мантии.
"Сейсмические исследования, подобные нашему, позволяют получить изображение внутренней структуры нашей планеты с самым высоким разрешением, и мы обнаруживаем, что эта структура гораздо сложнее, чем считалось ранее", - заявила геолог Саманта Хансен из Университета Алабамы, когда было объявлено о результатах исследования.
Понимание того, что именно находится у нас под ногами, причём в мельчайших подробностях, крайне важно для изучения самых разных явлений - от извержений вулканов до изменений магнитного поля Земли, защищающего нас от солнечной радиации в космосе.
Сейсмические волны от землетрясений в южном полушарии были использованы для анализа структуры ЗСС вдоль границы ядра и мантии Земли.
Хансен и её коллеги использовали 15 станций мониторинга, заглублённых в лёд Антарктиды, для картирования сейсмических волн от землетрясений в течение трёх лет. По тому, как эти волны движутся и отражаются, можно судить о составе материала внутри Земли. Поскольку в таких зонах звуковые волны движутся медленнее, они называются зонами сверхнизких скоростей (ЗСС).
"Анализируя тысячи сейсмических записей из Антарктиды, наш метод визуализации с высоким разрешением обнаружил тонкие аномальные зоны материала на границе ядра и мантии везде, где мы проводили зондирование", - говорит геофизик Эдвард Гарнеро из Университета штата Аризона.
"Толщина материала варьируется от нескольких единиц до десятков километров. Это позволяет предположить, что мы видим «горы» на ядре, в некоторых местах в пять раз превышающие высоту Эвереста".
По мнению исследователей, эти УЛВЗ, скорее всего, представляют собой океаническую кору, погребённую в течение миллионов лет.
Хотя затонувшая кора не находится вблизи признанных зон субдукции на поверхности - зон, где смещающиеся тектонические плиты толкают породу вниз, в недра Земли, - моделирование, представленное в исследовании, показывает, как конвекционные течения могли сдвинуть древнее океаническое дно к его нынешнему местонахождению.
Движения горных пород в мантии
Строить предположения о типах и движении горных пород на основе движения сейсмических волн сложно, и исследователи не исключают других вариантов объяснения наблюдаемых эффектов. Однако гипотеза об океаническом дне представляется сейчас наиболее вероятным объяснением этих ЗСС.
Также существует предположение, что эта древняя океаническая кора может быть обёрнута вокруг всего ядра, хотя, поскольку она настолько тонка, трудно сказать наверняка. Будущие сейсмические исследования должны дополнить общую картину.
Одно из направлений, по которому это открытие может помочь геологам, - выяснение того, как тепло из более горячего и плотного ядра уходит в мантию. Различия в составе этих двух слоёв больше, чем между твёрдыми поверхностными породами и воздухом над ними в той части, на которой мы живём.
"Наше исследование позволяет установить важные связи между поверхностным и глубинным строением Земли и общими процессами, движущими нашей планетой", - сказал Хансен.
Источник новости: habr.com
