Протягом десятиліть надра Землі залишаються однією з найбільших загадок для науки. Ми можемо бурити лише кілька кілометрів у земну кору, але мантія — глибокий шар, що становить близько 84% об'єму планети — залишається недосяжною для прямого дослідження.
Читайте також:
Середньовічний б’юті-інструмент. Під час розкопок у шотландському замку вчені знайшли унікальний артефакт XIII століття Щоб дізнатися, що відбувається там, вчені змушені покладатися на непрямі сигнали, зокрема на сейсмічні хвилі які поширюються після землетрусів. І саме ці хвилі нещодавно привели міжнародну команду геофізиків до відкриття, яке суперечить усьому, що ми знали раніше: під Тихим океаном виявлено структури, які не повинні там існувати.
Прорив став можливим завдяки новій методиці — повноформатній інверсії хвиль, яка дозволяє аналізувати всі типи сейсмічних коливань, а не лише окремі. Цей підхід потребує надпотужних комп’ютерів, здатних обробляти гігантські обсяги даних.
Саме таку технологію застосувала команда під керівництвом аспіранта Томаса Схаутена з Інституту геології ETH Zurich у співпраці з Каліфорнійським технологічним інститутом.
Їхнє дослідження нижньої мантії виявило фрагменти, схожі на тектонічні плити, у регіонах, де немає жодних геологічних ознак субдукції — процесу, під час якого одна плита занурюється під іншу. Найбільше здивування викликала Західна частина Тихого океану, де, згідно з чинними моделями, таких слідів бути не повинно.
Сучасні моделі показують, що сейсмічні хвилі рухаються з різною швидкістю залежно від щільності та жорсткості порід у мантії. Але точні причини цих відмінностей досі залишаються невідомими. Схаутен пояснює, що нова високоточна модель дозволяє бачити аномалії по всій мантії Землі, але наука поки не знає, що саме їх спричиняє.
Це відкриває простір для кількох гіпотез. Одні вчені припускають, що це можуть бути давні фрагменти плит, які занурилися набагато глибше, ніж передбачають класичні моделі, і збереглися протягом понад 200 мільйонів років. Інші вважають, що це можуть бути залишки первинної мантії, багатої на кремній, яка з моменту формування Землі уникала конвекційного перемішування. Ще одна версія — це скупчення порід, багатих на залізо, які сформувалися внаслідок внутрішніх процесів за мільярди років.
Професор Андреас Фіхтнер з ETH Zurich порівнює ситуацію з медициною: «Це як лікар, який десятиліттями досліджував кровообіг за допомогою УЗД і завжди бачив артерії там, де очікував. А потім отримує новий, кращий інструмент і раптом бачить артерію в сідниці, де її не мало б бути. Саме так ми почуваємося після цього відкриття.»
Читайте також:
Гігантські тунелі. Науковці виявили підземну мережу довжиною до 600 метрів, викопану доісторичними лінивцями Хоча ці структури здаються далекими від нашого повсякденного життя, їхнє значення для планети — фундаментальне. Вони можуть впливати на потоки тепла всередині Землі, змінюючи конвекційні течії, які рухають континенти. Вони можуть бути причиною утворення мантійних плюмів — гарячих точок, що спричиняють вулканічну активність, як на Гаваях. І найголовніше — вони змушують переглянути уявлення про тектонічний цикл: як формуються, рухаються і зникають плити.
Науковці вже знають, що в нижній мантії існують аномальні структури, але їхня природа — чи то занурені плити, чи первинні фрагменти, чи щось зовсім інше — залишається загадкою. Щоб просунутися далі, дослідники планують поєднати різні методи: від електромагнітних вимірювань до лабораторних експериментів із мінералами. І, звісно, використовувати ще потужніші суперкомп’ютери, які здатні створювати ще точніші моделі — ті самі машини, що вже одного разу допомогли розшифрувати код телепортації.
Читайте також:
Вчені підтвердили. Кратер у Північному морі утворився від падіння астероїда
