Science Advances: Ядро Земли, похоже, окружено древней загадочной структурой

С использованием сейсмических изображений ученые выяснили, что древнее дно океана может оборачиваться вокруг ядра Земли, сообщает Science Advances.

Фото: Эдвард Гарнеро и Мингминг Ли/Университет штата Аризона

Этот исследуемый слой расположен на границе между ядром и мантией (CMB), зоной внутри Земли, где расплавленное внешнее ядро встречается с мантией силикатной породы, примерно на глубине 2900 километров под поверхностью. Несмотря на то, что этот слой относительно тонкий, в нем также есть участки с очень высокой плотностью, которые ученые назвали зонами сверхнизкой скорости (ULVZ) из-за их способности замедлять сейсмические волны.

Вопрос о том, как возникли ULVZ, долгое время оставался предметом научных дебатов, особенно потому, что создание подробных высококачественных изображений этой области представляло трудности. Однако текущее исследование, кажется, дало ответ.

"Сейсмические исследования, такие как наше, предоставляют изображения внутренней структуры нашей планеты с самым высоким разрешением, и мы обнаружили, что эта структура намного сложнее, чем ранее считалось", — сказала Саманта Хансен, ведущий автор исследования, в своем заявлении.

Подобно медицинскому сканированию тела, исследовательская группа провела эксперимент в Антарктиде, где они развернули сеть сейсмических зондов. Эти зонды использовали сейсмические волны, создаваемые землетрясениями, для создания изображения внутренних структур южного полушария Земли.

"Анализируя тысячи сейсмических записей, собранных в Антарктиде, наш метод визуализации высокого разрешения выявил тонкие аномальные области материала, известные как ULVZ (зоны сверхнизкой скорости), во всем реликтовом слое, где мы проводили исследования", — сказал Эдвард Гарнеро, один из авторов исследования.

"Толщина этого материала варьируется от нескольких километров до десятков километров. Это указывает на то, что мы видим горные образования, находящиеся в центре Земли, в некоторых местах достигающие высоты в 5 раз больше, чем Эверест".

Исследователи считают, что из-за способности ULVZ замедлять сейсмические волны и их переменной высоты, этот слой, скорее всего, представляет собой древнюю океаническую кору, которая была погребена на протяжении миллионов лет в результате субдукции тектонических плит.

Исследователи также считают, что этот слой ULVZ может охватывать всё ядро Земли, особенно учитывая медленное движение континентов со временем. Тем не менее, для более точных выводов необходимо провести дополнительные сейсмические исследования.

Помимо будущих исследований, текущие результаты предоставляют более глубокое понимание того, как тепло из ядра Земли может переходить в более поверхностные слои, проникая через мантию и проявляясь в виде извержений вулканов на поверхности планеты.

"Наше исследование создает важные связи между структурой Земли на разных уровнях и общими процессами, которые управляют нашей планетой", — подчеркнул Хансен.