Чудовищные сгустки около земного ядра могут быть еще больше, чем мы думали

Глубоко внутри Земли, где твердая мантия встречается с расплавленным внешним ядром, образуются странные сгустки горячей породы размером с континент на сотни миль в каждом направлении.

Эти подземные горы имеют множество названий: "термохимические сваи", "крупные области с низкой скоростью сдвига" (LLSVP), или иногда просто "сгустки".

Подземные горы или термохимические сваи

Геологи мало что знают о том, откуда взялись эти сгустки и что они из себя представляют, но они знают, что они гигантские. Два самых больших сгустка, которые находятся глубоко под Тихим океаном и Африкой, составляют почти 10% всей массы мантии, одно исследование 2016 года показало - и, если бы они находились на поверхности Земли, то каждый из них оказался бы примерно в 100 раз выше, чем Эверест. Однако новые исследования показывают, что даже эти возвышенные аналогии могут занижать оценку того, насколько велики сгустки на самом деле.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

В исследовании, опубликованном 12 июня в журнале Science, исследователи проанализировали сейсмические волны, генерируемые землетрясениями на протяжении почти 30 лет. Они обнаружили несколько массивных, никогда ранее не обнаруженных признаков вдоль краев тихоокеанского сгустка. 

"Структуры, которые мы обнаружили, ... тысячи километров в диаметре", - рассказал по электронной почте Live Science автор исследования Дойон Ким, аспирант Университета Мэриленда. По словам Кима, это на порядок больше, чем типичные черты, обнаруженные вдоль края сгустка.

Поскольку сгустки находятся глубоко в недрах Земли, геологи могут только начать понимать их форму и размер, глядя на сейсмические волны (звуковые волны, генерируемые землетрясениями), которые проходят сквозь них. Эти горячие, плотные области могут замедлять входящие волны до 30% по отношению к окружающей мантии; самые горячие, медленные области известны как зоны сверхнизких скоростей (ULVZs), и они обычно встречаются вблизи краев сгустков, сказал Ким.

В своем исследовании Ким и его коллеги создали новую карту ULVZ под Тихим океаном, используя алгоритм, названный "Секвенсер", который изначально был разработан для поиска закономерностей в звездном излучении. С помощью этого алгоритма команда проанализировала 7000 сейсмограмм, или мер сейсмических волн, собранных между 1990 и 2018 годами, созданных сотнями землетрясений магнитудой 6,5 и более. Землетрясения происходили в Азии и Океании, писали исследователи; но по мере того, как их сейсмические волны колебались по всему земному шару, они четко проходили через мантийный слой Тихого океана, прежде чем достичь сейсмометров в Соединенных Штатах.

Алгоритм выявил огромные участки ULVZ, никогда ранее не обнаруженные, включая участок под Маркизскими островами в южной части Тихого океана, который растянулся более чем на 620 миль (1000 километров) в поперечном направлении. Секвенсер также показал, что участок сгустка глубоко под Гавайскими островами значительно больше, чем предполагалось ранее.

"Глядя на тысячи границ ядра и мантии [сейсмограмм] одновременно, вместо того, чтобы сосредоточиться на нескольких за раз, мы получили совершенно новую перспективу", - сказал Ким в своем заявлении.

Огромные размеры этих структур позволяют предположить, что сгустки вдоль границы между ядром и мантией - и особенно самые горячие и плотные ULVZ - вероятно, более распространены, чем показывают предыдущие исследования. Более того, добавил Ким, тот факт, что эти крупные зоны таятся вблизи известных вулканических очагов, также может выявить некоторые подсказки об их влиянии на геологию Земли. 

Возможно, например, что ULVZ в глубине мантии могут питаться большими "шлейфами" горячих пород в верхней мантии, которые создают вулканические "горячие точки" на поверхности, сказал Ким. Эти мантийные шлейфы могут "всасывать" талый материал, собранный в ULVZ, и тянуть его вверх, что может объяснить, почему самые большие ULVZ расположены глубоко под вулканическими островными цепями, такими как Гавайские и Маркизские острова. 

Это всего лишь одна из теорий, - говорит Ким; даже при наличии алгоритмов, разработанных для пробития пустоты космоса, тайны вблизи центра Земли остаются такими же туманными, как и прежде. 

"Короче говоря, в данный момент все неясно, - сказал Ким, - но именно это делает нашу область исследований такой увлекательной". опубликовано econet.ru по материалам livescience.com

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet