Гигантские структуры внутри Земли сопоставимы с континентами, открыли ученые 0 296

В недрах Земли ученые обнаружили две гигантские структуры размером с континенты, возраст которых может достигать более полумиллиарда лет. Эти загадочные образования, которые назвали "островами", скрыты под поверхностью планеты на глубине около 2000 километров, пишет Earth.

Согласно результатам исследования ученых Утрехтского университета (Нидерланды), опубликованным в журнале Nature, эти структуры значительно горячее окружающей мантии. К тому же их уникальные физические свойства ставят под сомнение устоявшиеся представления о внутреннем строении Земли.

Речь идет о двух массивных участках, расположенных глубоко в мантии: один под Африкой, другой под Тихим океаном. Их высота достигает примерно 1000 километров, что более чем в 100 раз превышает высоту Эвереста - самой высокой горы.

В статье говорится, что эти образования впервые зафиксировали еще в конце XX века во время анализа сейсмических волн. Когда происходят мощные землетрясения, Земля начинает колебаться подобно колоколу. Анализируя эти колебания, сейсмологи могут исследовать структуру недр планеты.

Именно так ученые и обнаружили аномалии, которые сегодня называют большими областями с низкой скоростью сейсмических волн (Large Low Seismic Velocity Provinces, или LLSVPs). В этих регионах сейсмические волны движутся значительно медленнее из-за высокой температуры материала.

"Кладбище" тектонических плит

Вокруг этих загадочных "островов" расположены так называемые "кладбища" тектонических плит. Речь идет о холодных участках, образованных плитами земной коры, которые погрузились в мантию в результате процесса субдукции, когда одна тектоническая плита опускается под другую.

Эти погруженные плиты постепенно охлаждаются и накапливаются в глубинах мантии. Именно поэтому они значительно холоднее окружающей среды.

Неожиданные результаты исследования

Чтобы понять природу этих структур, исследователи применили новый метод анализа сейсмических волн. Помимо скорости их распространения, они также измеряли степень затухания, то есть сколько энергии волна теряет при прохождении через материал.

Результаты оказались неожиданными. Ученые выяснили, что внутри LLSVPs сейсмические волны почти не теряют энергии, хотя эти области горячее окружающей мантии. Зато сильное затухание наблюдается в холодных "кладбищах" тектонических плит.

По словам исследователей, это означает, что структура материала в этих регионах существенно отличается.

Роль минеральных зерен

Одним из ключевых факторов этого явления может быть размер минеральных зерен в породах. В холодных погруженных плитах минералы перекристаллизовываются в мелкие зерна. Из-за этого сейсмические волны, проходя через многочисленные границы между зернами, теряют много энергии. Зато в загадочных "островах" зерна, вероятно, значительно больше. Благодаря этому волны проходят через них почти без потерь.

По мнению ученых, это также может объяснять их огромный возраст. Поскольку минеральные зерна растут очень медленно, формирование таких структур могло занять сотни миллионов лет.

В материале отмечается: полученные данные свидетельствуют, что эти области не принимают активного участия в конвекционных процессах мантии, то есть движении горячего материала, который обычно постоянно перемешивает ее.