Ученые обнаружили остатки ранней Земли рядом с ее ядром
Зоны сверхнизких скоростей, обнаруженные вблизи ядра Земли, могут представлять собой части процессов, сформировавших планету, считают ученые в новом исследовании, 30 декабря сообщает Phys.org.
Внизу, вблизи ядра, есть зоны, где сейсмические волны сильно замедляются. Новое исследование, проведенное Университетом Юты, показало, что эти загадочные зоны сверхнизких скоростей удивительно многослойны. Моделирование предполагает, что, возможно, некоторые из этих зон являются остатками процессов, сформировавших раннюю Землю.
«Из всех известных нам особенностей глубокой мантии зоны сверхнизких скоростей представляют собой, вероятно, самые экстремальные, — сказал доцент Майкл С. Торн. — Действительно, это одни из самых экстремальных особенностей, которые можно найти где-либо на планете».
Зоны сверхнизких скоростей расположены в нижней части мантии, поверх жидкометаллического внешнего ядра. В этих районах сейсмические волны замедляются вдвое, а плотность увеличивается на треть.
Чтобы получить четкую картину, исследователи изучили зоны сверхнизких скоростей под Коралловым морем, между Австралией и Новой Зеландией. Исследователи хотели выяснить, имеются ли внутренние структуры, такие как слои, в зонах сверхнизких скоростей. Ответ, согласно моделям, заключается в том, что слои весьма вероятны.
Более четрех миллиардов лет назад, когда плотное железо опускалось в ядро ранней Земли, а более легкие минералы поднимались в мантию, планетарный объект размером с Марс, возможно, врезался в молодую планету. Столкновение, возможно, выбросило на орбиту Земли обломки, которые впоследствии могли образовать Луну. Это также значительно повысило температуру Земли — как и следовало ожидать от столкновения двух планет друг с другом.
«В результате образовалось большое количество расплавленного материала, известного как океан магмы, — сказал доктор Сурья Пачхай из Австралийского национального университета.
«Океан» состоял из горных пород, газов и кристаллов, взвешенных в магме. Океан рассортировался по мере охлаждения, когда плотные материалы опускались на дно мантии. В течение следующих миллиардов лет, по мере того как мантия вспенивалась и конвектировалась, плотный слой был разделен на небольшие участки, проявляющиеся в виде слоистых зон сверхнизкой скорости, которые мы видим сегодня.
«Таким образом, основное и самое удивительное открытие заключается в том, что зоны сверхнизких скоростей не являются однородными, но содержат сильные неоднородности (структурные и композиционные вариации) внутри них», — объяснил Пачхай.
«Это открытие меняет наш взгляд на происхождение и динамику зон сверхмалых скоростей. Мы обнаружили, что этот тип зоны сверхнизких скоростей может быть объяснен химическими неоднородностями, созданными в самом начале истории Земли, и что они все еще недостаточно хорошо перемешаны после 4,5 миллиарда лет мантийной конвекции», — добавил он.
