Дослідники виявили величезні структури глибоко під поверхнею Землі. Їхні розміри настільки вражаючі, що Еверест на їхньому фоні виглядає зовсім малим, повідомляє Daily Galaxy.
Згідно з новим дослідженням, опублікованим у журналі Nature, існують дві колосальні підземні структури, які простягаються від кордону ядра до мантії планети. Вони “височіють” на 1000 км — майже в 100 разів вищі за Еверест — і розташовані під Африкою та центральною частиною Тихого океану.
Слід зазначити, що ці утворення не є горами в класичному сенсі, оскільки вони не складаються з типових порід, проте за розмірами це найбільші відомі структури всередині Землі.
Це відкриття переосмислює уявлення про внутрішній рельєф планети і відкриває нові можливості для дослідження її еволюції. Вчені вважають, що ці щільні зони мають мільярдолітній вік, зберігаючи хімічні “підписи” ранньої Землі, а також впливаючи на формування вулканів, тектонічні процеси і конвекцію мантії.
Методика дослідження
Науковці з Утрехтського університету дійшли до цих висновків завдяки новому методу сейсмічного аналізу. Вони вивчали коливання, які проходять через Землю після потужних землетрусів, щоб зрозуміти, як сейсмічна енергія слабшає на глибині. Це дало можливість створити першу тривимірну карту поведінки енергії у мантії.
Дослідники виявили ділянки з низькою швидкістю зсувних хвиль і низьким затуханням під територією Африки та Тихого океану. Поєднання цих характеристик, на їхню думку, свідчить про наявність великих аномальних зон, відомих як провінції з низькою швидкістю зсувних хвиль (LLSVP).
“Це не звичайні гори. Це термохімічні структури, що піднімаються від границь ядра і мантії та впливають на мантійні потоки”, – зазначили автори дослідження.
За даними дослідників, кожна з цих структур може досягати 5000 км у ширину, а їх “висота” така велика, що при перенесенні на поверхню Землі вони кардинально змінили б поняття “високий”. Модель QS4L3 стала першим описом властивостей затухання в глибинах Землі в глобальному масштабі.
Давні плити в мантії
Особливий інтерес у LLSVP викликає їхнє походження. Провідна теорія, підтверджена новими даними, вказує на те, що це залишки стародавніх тектонічних плит, які опустилися в мантію внаслідок субдукції мільйони років тому та накопичилися на дні, утворивши “цвинтарі плит”.
Завдяки своїй хімічній структурі та щільності ці зони майже не змішуються з рештою мантії, роблячи їх одними з найбільш стабільних і тривалих структур на нашій планеті.
“Схоже, це хімічно відмінні домени, що відносяться до найдавніших етапів історії Землі”, – стверджують вчені.
На це вказує комбінація низького затухання і низької швидкості зсувних хвиль, що свідчить про високу щільність, температуру і унікальний склад.
Розташування цих структур прямо над ядром робить їх потенційним джерелом формування мантійних плюмів — гарячих потоків речовини, що утворюють вулканічні “гарячі точки”, такі як Гаваї, Реюньйон чи Ісландія. Їх форма і розмір також можуть впливати на глобальні потоки в мантії, які відповідають за рух плит і перетворення континентів.
“Якір” мантії, що формує Земну поверхню
Нова сейсмічна модель не тільки візуалізує ці зони — вона вперше дозволяє відокремити вплив температури від впливу складу в глобальному масштабі. Це має важливе значення для розуміння сил, які формують поверхню Землі.
Вчені вважають, що LLSVP можуть функціонувати як своєрідні “якорі мантії”, залишаючись на одній локації протягом сотень мільйонів років і направляючи конвекційні потоки. Ця стабільність робить їх важливими учасниками циклів формування та розпаду суперконтинентів, відкриваючи нову грань у теорії тектоніки плит.
Якщо раніше моделі ґрунтувалися лише на швидкості сейсмічних хвиль, новий метод затухання демонструє, як ефективно енергія передається в мантії, надаючи нове розуміння її термальної і хімічної структури. Дослідження підтвердило, що зони з найнижчим затуханням точно відповідають LLSVP, тобто вони насправді мають хімічну природу, а не просто є спекотнішими ділянками мантії.
Важливо відзначити, що результати дослідження свідчать про те, що хоча більша частина мантії постійно перемішується, LLSVP залишаються ізольованими, слугуючи сховищем давнього матеріалу та потенційним джерелом летких компонентів, що можуть впливати на клімат і біологічні процеси на поверхні Землі.
