В недрах Земли обнаружены таинственные аномалии

На протяжении десятилетий геологи пытаются разгадать природу двух огромных структур на границе мантии и ядра Земли - обширных областей с аномально низкой скоростью прохождения сдвиговых волн и расположенных рядом ультранизкоскоростных зон. Эти образования на глубине около 2,9 тыс. километров не вписываются в традиционные модели эволюции планет. Команда исследователей под руководством Йошинори Миядзаки из Ратгерского университета предложила новую трактовку их происхождения.

Как сообщает Day.Az, результаты работы опубликованы в журнале Nature Geoscience.

Крупные области пониженной скорости сдвиговых волн представляют собой массивные скопления горячей и плотной породы, сопоставимые по площади с континентами. Одна из таких структур расположена под африканским континентом, другая - под акваторией Тихого океана. Ультранизкоскоростные зоны - это тонкие прослойки частично расплавленного вещества, лежащие непосредственно у границы с ядром. Обе разновидности структур замедляют сейсмические волны, что указывает на их специфический состав.

"Это не случайные аномалии, - подчеркнул Миядзаки. - Они хранят отпечаток самых ранних этапов истории Земли. Поняв их природу, мы приблизимся к пониманию того, как формировалась и развивалась наша планета".

Согласно современным моделям, в первые сотни миллионов лет Земля была покрыта глобальным океаном магмы. Учёные ожидали, что при его постепенном остывании в мантии возникнут устойчивые химические слои - подобно тому, как при замерзании сладкий сироп отделяется от ледяной воды. Однако данные сейсмики показывают отсутствие такой слоистости. Вместо неё у основания мантии сохранились беспорядочные образования - те самые LLSVP и ULVZ.

Эта несостыковка и стала отправной точкой исследования. По расчётам Миядзаки и его коллег, ключевым недостающим элементом была роль ядра. Модели учёных показывают, что в течение миллиардов лет элементы, такие как магний и кремний, могли мигрировать из ядра в мантию. Такое "подмешивание" мешало образованию чётких химических слоёв и объясняет аномальный состав глубинных структур, которые можно рассматривать как "замороженные" остатки базального магмового океана, обогащённого материалом ядра.

Как отмечает Миядзаки, значение находки выходит далеко за рамки внутренней структуры Земли. Взаимодействие между ядром и мантией могло определять скорость охлаждения планеты, характер вулканической активности и формирование атмосферы. Эти процессы, в свою очередь, могли сыграть ключевую роль в том, почему Земля стала пригодной для жизни, в отличие от Венеры и Марса.

"Почему Земля - обитаема, тогда как Венера превратилась в парниковую ловушку, а Марс - в ледяную пустыню? Пока это остаётся загадкой, но понимание того, что происходит в недрах нашей планеты, может приблизить нас к ответу", - резюмировал учёный.