Международная команда ученых показала, что зоны сверхнизких скоростей — участки мантии около земного ядра, где замедляются сейсмические волны, — состоят из нескольких слоев. Вероятно, они сформировались благодаря химической неоднородности ранней Земли и остались обособленными даже спустя 4,5 млрд лет мантийной конвекции. Статья опубликована в журнале Nature Geoscience.
Для исследования недр Земли ученые используют сейсмические волны — механически колебания, по распространению которых можно сделать выводы о строении нашей планеты. В мантии около земного ядра существуют зоны, где сейсмические волны сильно замедляются. Ученые из Университета Юты и их коллеги из Австрии, США и Канады обнаружили, что эти участки состоят из множества слоев и, вероятно, появились в результате процессов, сформировавших планету.
Первоначально исследователи считали, что в зонах сверхнизких скоростей мантия частично расплавлена, поэтому они могут быть источниками магмы для точек вулканической активности. Однако, как правило, эти зоны не находятся под вулканами. Поэтому авторы предположили, что они состоят из пород, отличных от остальной мантии, например оксида железа. Исследователи изучали зоны сверхнизких скоростей под Коралловым морем. Однако исследования на такой глубине затруднены, поэтому ученые прибегли к моделированию.
«Мы можем создать модель Земли, учитывая снижение скорости сейсмических волн, — говорит соавтор исследования Сурья Пачхай. — А потом запустить компьютерное моделирование, которое покажет нам, как бы выглядели сейсмические волны, если бы Земля действительно выглядела именно так. Следующий шаг — сравнение предсказаний с реальными измерениями».
Оказалось, что зоны сверхнизких скоростей состоят из нескольких слоев. Это может много рассказать об их происхождении. Когда тяжелое плотное железо опускалось в ядро ранней Земли, а более легкие минералы поднимались в мантию, некий космический объект мог врезаться в планету. На планете поднялась температура, а выброшенные на орбиту обломки от столкновения превратились в Луну. В результате образовался океан магмы, который по мере охлаждения разделялся на слои. В течение следующих миллиардов лет, когда мантия перемешивалась, нижний плотный слой был разделен на небольшие участки, ставшие зонами сверхнизких скоростей.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
