Глубоко под поверхностью Земли, примерно в 1200 милях, лежат два огромных, древних образования, напоминающие по размерам целые континенты. Эти образования, известные как крупные провинции с низкой сейсмической скоростью (LLSVPs), находятся под Африкой и Тихим океаном. Их открытие, подробно описанное в статье журнала Nature за 2025 год, под авторством Талавера-Соза, Кобден, Фаул и профессора Арвен Десс, бросает вызов современным представлениям о динамике и перемешивании мантии. Исследователи из Утрехтского университета в Нидерландах, используя анализ сейсмических волн, установили, что возраст этих «суперконтинентов» составляет около 500 миллионов лет, что значительно превышает возраст окружающих их погруженных тектонических плит.
Традиционная модель мантии Земли предполагает, что она представляет собой динамичную, активно перемешивающуюся среду. Однако LLSVPs, по-видимому, не участвуют в этом процессе. Сейсмические исследования показывают, что эти структуры обладают более высокой температурой и отличаются более крупными минеральными зернами по сравнению с субдуцированной корой, которая формируется в результате погружения тектонических плит на глубину почти 3000 километров. Более крупные зерна в LLSVPs приводят к меньшему рассеянию (затуханию) сейсмических волн, чем в окружающих породах. Именно этот показатель позволил ученым идентифицировать эти загадочные образования.
Этот метод исследования можно сравнить с ультразвуком, который позволяет изучить внутренние органы человека. Анализируя изменения в скорости и направлении сейсмических волн, ученые получают информацию о строении и составе внутренних слоев Земли. Обнаружение LLSVPs при помощи этого метода показывает, что мантия может быть не такой однородной и хорошо перемешанной, как считалось ранее.
Существует предположение, что именно края LLSVPs являются источником мантийных плюмов – потоков горячего вещества, поднимающихся из глубин Земли и вызывающих вулканизм. Такие вулканические точки, как Гавайи и Исландия, могут быть связаны с этими процессами. Понимание структуры и свойств LLSVPs может дать более глубокое представление о возникновении вулканов и других геологических явлений на поверхности планеты, включая горообразование.
Субдукция – это процесс, в ходе которого тектонические плиты погружаются в мантию. Погруженные плиты, в отличие от LLSVPs, обладают меньшими минеральными зернами. Сейсмические волны, проходя через границы между этими зернами, теряют энергию, что дает возможность определить их расположение. Однако LLSVPs, обладая более крупными зернами, ведут себя иначе, демонстрируя меньшее затухание сейсмических волн.
Исследование этих древних структур имеет фундаментальное значение для понимания прошлого и настоящего нашей планеты. Они ставят под сомнение устоявшиеся теории и открывают новые горизонты для изучения внутренней динамики Земли. Изучение LLSVPs может не только пересмотреть наши представления о процессах, происходящих в мантии, но и дать ключ к прогнозированию вулканической активности и других опасных природных явлений.
Работа под названием «Глобальная трехмерная модель затухания мантии с использованием сейсмических нормальных мод» дает глубокий анализ обнаружения и изучения LLSVPs. Профессор Арвен Десс, ведущий сейсмолог, играет ключевую роль в этих исследованиях.
Открытие этих «суперконтинентов» показывает, что многое о внутреннем строении нашей планеты остается для нас загадкой. Оно подчеркивает необходимость дальнейших исследований и постоянного обновления наших представлений о Земле.
Изображение носит иллюстративный характер
Традиционная модель мантии Земли предполагает, что она представляет собой динамичную, активно перемешивающуюся среду. Однако LLSVPs, по-видимому, не участвуют в этом процессе. Сейсмические исследования показывают, что эти структуры обладают более высокой температурой и отличаются более крупными минеральными зернами по сравнению с субдуцированной корой, которая формируется в результате погружения тектонических плит на глубину почти 3000 километров. Более крупные зерна в LLSVPs приводят к меньшему рассеянию (затуханию) сейсмических волн, чем в окружающих породах. Именно этот показатель позволил ученым идентифицировать эти загадочные образования.
Этот метод исследования можно сравнить с ультразвуком, который позволяет изучить внутренние органы человека. Анализируя изменения в скорости и направлении сейсмических волн, ученые получают информацию о строении и составе внутренних слоев Земли. Обнаружение LLSVPs при помощи этого метода показывает, что мантия может быть не такой однородной и хорошо перемешанной, как считалось ранее.
Существует предположение, что именно края LLSVPs являются источником мантийных плюмов – потоков горячего вещества, поднимающихся из глубин Земли и вызывающих вулканизм. Такие вулканические точки, как Гавайи и Исландия, могут быть связаны с этими процессами. Понимание структуры и свойств LLSVPs может дать более глубокое представление о возникновении вулканов и других геологических явлений на поверхности планеты, включая горообразование.
Субдукция – это процесс, в ходе которого тектонические плиты погружаются в мантию. Погруженные плиты, в отличие от LLSVPs, обладают меньшими минеральными зернами. Сейсмические волны, проходя через границы между этими зернами, теряют энергию, что дает возможность определить их расположение. Однако LLSVPs, обладая более крупными зернами, ведут себя иначе, демонстрируя меньшее затухание сейсмических волн.
Исследование этих древних структур имеет фундаментальное значение для понимания прошлого и настоящего нашей планеты. Они ставят под сомнение устоявшиеся теории и открывают новые горизонты для изучения внутренней динамики Земли. Изучение LLSVPs может не только пересмотреть наши представления о процессах, происходящих в мантии, но и дать ключ к прогнозированию вулканической активности и других опасных природных явлений.
Работа под названием «Глобальная трехмерная модель затухания мантии с использованием сейсмических нормальных мод» дает глубокий анализ обнаружения и изучения LLSVPs. Профессор Арвен Десс, ведущий сейсмолог, играет ключевую роль в этих исследованиях.
Открытие этих «суперконтинентов» показывает, что многое о внутреннем строении нашей планеты остается для нас загадкой. Оно подчеркивает необходимость дальнейших исследований и постоянного обновления наших представлений о Земле.
