Глубокие землетрясения помогут понять состав мантии Земли

Американские ученые предположили, что нижний слой верхней мантии составляет очень текучая порода. Такой вывод экспертам удалось сделать при изучении глубокого землетрясения, произошедшего в 2018 году неподалеку от Фиджи. Исследование опубликовано в журнале Nature.

Строение Земли достаточно сложно исследовать. Самая глубокая скважина позволила опуститься на 12 км под землю. Однако на такой глубине настолько высокая температура, что дальше двигаться не получается, так как бур начинает плавиться. Поэтому ученые стали исследовать распространение сейсмических волн, чтобы сделать выводы о земной коре, мантии и ядре. Хотя мантия составляет большую часть Земли, о ней известно не так много. Например, ученым все еще трудно сказать, насколько она вязкая. Это важно понимать, чтобы сделать выводы об эволюции всей Земли.

Ученые предположили, что мантию можно исследовать по глубоким землетрясениям. Большая часть землетрясений, о которых сообщается в новостях, считаются поверхностными, так как их очаги расположены в земной коре. Но встречаются землетрясения, очаги которых могут быть расположены на глубине вплоть до 725 км. Такие землетрясения реже изучаются, так как последствия от них менее разрушительны. В своей работе исследователи сосредоточились на землетрясении, которое произошло в 2018 году в Тихом океане неподалеку от Фиджи. Хотя магнитуда землетрясения составила 8,2, оно не возымело разрушающих последствий, так как его очаг находился на глубине 563 км. Ученые проанализировали данные с датчиков GPS и обнаружили, что даже спустя года после землетрясения Земля не прекращает двигаться. Так, даже сейчас остров Тонга продолжает медленно двигаться со скоростью 1 см/год. Ученые сравнили эти движения после деформации с вязким медом, который медленно возвращается к исходной форме после того, как его зачерпнули ложкой. Исследователи зафиксировали такой эффект от глубоких землетрясений впервые.

Изучив, как Земля деформировалась со временем после глубоких землетрясений, исследователи сделали вывод о том, что нижний слой верхней мантии составляет порода, которая имеет низкую вязкость. Напротив, она довольно текуча. Этот слой может распространяться по всей планете. Наличие такого текучего слоя в мантии может объяснять некоторые явления, которые ученые зафиксировали раньше, но не могли обосновать, используя доступные на тот момент модели.

Эксперты считают, что наличие текучего слоя в мантии может влиять на то, как в Земле передается тепло, а также как материалы перемещаются между корой, ядром и мантией со временем.