Правда ли, что в недрах Земли скрываются древние "острова"?

Сейсмические исследования, опубликованные 22 января 2025 года в журнале Nature, открыли удивительные факты о глубинной структуре нашей планеты. Оказывается, в мантии Земли, на границе с ядром, существуют два огромных образования, получившие название LLSVP (Large Low Seismic Velocity Provinces) — крупные области с низкой скоростью сейсмических волн. Эти «острова», расположенные под Африкой и Тихим океаном на глубине более 2000 километров, кардинально отличаются от окружающей мантии и ставят под сомнение представления о ее однородности и быстротечном перемешивании.
Правда ли, что в недрах Земли скрываются древние "острова"?
Изображение носит иллюстративный характер

Ученые из Утрехтского университета, во главе с сейсмологом Арвен Деус, проанализировали «тона» (колебания) Земли, возникающие после крупных землетрясений. В частности, они изучали затухание (потерю энергии) и скорость распространения сейсмических волн. Особое внимание было уделено данным, полученным после мощного землетрясения в Боливии 1994 года, эпицентр которого располагался на глубине 650 километров. Этот анализ показал, что LLSVP ведут себя иначе, чем окружающая мантия: сейсмические волны проходят через них медленнее и теряют меньше энергии.

Исследования подтвердили, что LLSVP – это аномалии в скорости распространения волн и области с уникальным составом и физическими свойствами. Ключевым фактором оказалась величина зерен минералов. Ученые, такие как Лаура Кобден, специализирующаяся на минералах глубин Земли, установили, что минеральные зерна в LLSVP гораздо крупнее, чем в окружающей мантии. Это обусловлено процессами перекристаллизации минералов под огромным давлением и высокой температурой в глубинных областях Земли.

Увеличенный размер зерна придает LLSVP жесткость, что делает их менее подвижными. В то время как остальная мантия постоянно перемешивается в процессе конвекции, LLSVP остаются неподвижными «островами», не участвующими в этом процессе. Это противоречит ранее существовавшим представлениям о хорошо перемешанной и быстро движущейся мантии. Результаты исследований, проведенных Арвен Деус, Суджанией Талавера-Созой и другими коллегами, вносят серьезные коррективы в современную модель строения Земли.

Интересно, что именно на границах этих древних образований, по мнению ученых, возникают мантийные плюмы — восходящие потоки горячего вещества, вызывающие вулканизм на поверхности Земли, такие как, например, вулканы Гавайских островов. Эти плюмы как бы «отрываются» от краев LLSVP, поднимаясь к поверхности. Эта теория придает LLSVP дополнительную значимость в понимании глубинных процессов, влияющих на формирование рельефа и геологическую активность планеты.

Обнаруженные области под Африкой и Тихим океаном, согласно сейсмическим данным, сформировались как минимум полмиллиарда лет назад, а возможно и раньше. Это говорит об их устойчивости и продолжительной истории. Учитывая, что на глубине до 3000 километров залегает так называемое «кладбище плит», где находятся затонувшие тектонические плиты, можно предположить, что LLSVP представляют собой древние фрагменты мантии, не смешивающиеся с остальным веществом и хранящие уникальную историю планеты.

Исследования, в которых также участвовал американский специалист по влиянию температуры на сейсмические волны Ульрих Фауль, основаны на высококачественных данных, собираемых с 1975 года, когда сейсмометры достигли достаточной точности для таких измерений. Полученные результаты являются частью более крупного проекта по созданию трехмерной модели мантии Земли. Эта модель, включающая данные о затухании сейсмических волн, помогает ученым более детально изучать внутреннее строение нашей планеты.

Таким образом, изучение LLSVP не только раскрывает новые грани строения Земли, но и ставит под вопрос существующие модели мантийной конвекции. Работа, опубликованная под DOI 10.1038/s41586-024-08322-y и ссылающаяся на модель затухания, предложенную Суджанией Талавера-Соза, показывает, что понимание глубинных процессов остается одним из ключевых направлений в геологии и сейсмологии. Эти исследования открывают захватывающие перспективы для дальнейших открытий о прошлом, настоящем и будущем нашей планеты.


Новое на сайте

20074Я не получил структуру статьи для анализа. Вместо содержания статьи в запросе указано... 20072Эффект красоты решает исход собеседования до первых слов 20069Как черта характера крадёт деньги на переговорах 20068Карточная игра против главной дисфункции команды 20067Какие три нарратива способны провести компанию сквозь любой кризис? 20066Фотосинтез в глазах мышей: возможно ли это без превращения в растение? 20065СПКЯ стало СПМЯ: почему переименование болезни, затрагивающей миллионы женщин, заняло так... 20064Почему великая пирамида Гизы пережила все землетрясения за 4500 лет 20063Генетика Homo erectus: что зубная эмаль рассказала о наших предках 20062Кости в бухте Эребус: что кости моряков Франклина рассказывают спустя полтора века 20061Крупнейший плавучий ветрогенератор в мире: Китай испытывает установку у берегов Шанхая 20060Карие глаза младенца стали индиго после лечения от COVID-19 20058Почему серебряная чаша с Афиной пролежала в немецком лесу две тысячи лет? 20057Дыра в атмосфере солнца: вспышка достигла пика и может зажечь полярное сияние
Ссылка