Ученые получили изображения загадочных объектов глубоко в недрах Земли
Детальное изображение необычного очага горных пород в пограничном слое с ядром Земли, примерно в трех тысячах километров под поверхностью получили ученые Кембриджского университета в новом исследовании, 19 мая сообщает Phys.org.
Загадочная область скал, расположенная почти прямо под Гавайскими островами, является одной из нескольких зон сверхнизких скоростей, названных так потому, что волны землетрясений при прохождении через них замедляются.
Данное исследование является первым, которое подробно раскрыло сложную внутреннюю изменчивость одного из этих очагов, пролив свет на ландшафт глубоких недр Земли и процессы, происходящие в нем.
«Из всех глубоких недр Земли эти самые захватывающие и сложные. Теперь у нас есть первые убедительные доказательства, показывающие их внутреннюю структуру — это настоящая веха в глубинной сейсмологии земли», — сказал аспирант Чжи Ли.
Исследователи использовали новейшие методы численного моделирования, чтобы выявить структуры километрового масштаба на границе ядро-мантия.
Они наблюдали 40%-ное снижение скорости сейсмических волн, распространяющихся у основания зоны сверхнизких скоростей под Гавайями. По словам авторов, это подтверждает существующие предположения о том, что зона содержит гораздо больше железа, чем окружающие породы, что означает, что она более плотная и более вялая.
«Возможно, что этот богатый железом материал является остатком древних пород ранней истории Земли или даже что железо может просачиваться из ядра неизвестным способом», — сказал руководитель проекта доктор Санне Коттаар.
Новое исследование также может помочь ученым понять, что порождает вулканические цепи, подобные Гавайским островам. Ученые начали замечать корреляцию между расположением горячих вулканов, к которым относятся Гавайи и Исландия, и зонами сверхнизких скоростей у основания мантии. Происхождение горячих вулканов широко обсуждается, но самая популярная теория предполагает, что плюмоподобные структуры переносят горячий мантийный материал на всем пути от границы ядро-мантия до поверхности.
Теперь, имея в руках изображения зоны сверхнизких скоростей под Гавайями, ученые также могут собрать редкие вещественные доказательства того, что, вероятно, является корнем шлейфа, питающего Гавайи. Их наблюдение за плотной, богатой железом породой под Гавайями подтвердило бы наблюдения с поверхности.
«Базальты, извергающиеся с Гавайев, имеют аномальные изотопные сигнатуры, которые могут указывать либо на раннеземное происхождение, либо на утечку ядра, это означает, что часть этого плотного материала, скопившегося у основания, должна быть вытащена на поверхность», — сказал Коттаар.
Теперь необходимо получить изображение большей части границы ядро-мантия, чтобы понять, есть ли у всех поверхностных горячих точек карман из плотного материала в основании. Где и как можно определить границу ядро-мантия, зависит от того, где происходят землетрясения и где установлены сейсмометры для регистрации волн.
