Древнее дно океана переместилось к ядру Земли

Все знакомы с концепцией поиска затонувших сокровищ на дне океана. Теперь ученые нашли древнее дно океана, которое само по себе является своего рода геологическим зарытым сокровищем.

Используя сейсмические данные, полученные в Антарктиде за три года, исследовательская группа пришла к выводу, что миллионы лет назад дно океана переместилось глубоко к сердцу нашей планеты, где оно остановилось в виде относительно тонкого слоя, окружающего ядро Земли. Исследователи говорят, что открытие может повлиять на наше понимание того, как тепло уходит из ядра или как океанический материал может возвращаться на поверхность в результате извержений вулканов.

Когда в 2012 году геолог Саманта Хансен и ее команда из Университета Алабамы установили 15 сейсмографов в Антарктиде, их интересовало использование волн от землетрясений по всей планете для изображения гор, которые в значительной степени погребены подо льдом. Хотя это исследование, которое длилось три года, было успешным и привело к нескольким статьям, данные показали, что необычные энергии проявляются после того, как волны от землетрясений проходят через границу ядра и мантии. Это побудило Хансена и его коллег провести дальнейшее расследование.

Граница ядра и мантии находится на глубине около 2000 миль (3219 км) под поверхностью Земли. Там исследовательская группа обнаружила, что сейсмические волны замедляются, когда достигают определенного слоя, толщиной от 3 до 25 миль, чрезвычайно тонкий с точки зрения планетарного состава. Замедление волн через этот район характеризовало его как зону сверхнизких скоростей (ЗСНС).

«Анализируя тысячи сейсмических записей из Антарктиды, наш метод визуализации с высоким разрешением обнаружил тонкие аномальные зоны материала у границы ядра и мантии везде, где мы его исследовали», — сказал Эдвард Гарнеро, профессор Школы исследования Земли и космоса в Университете штата Аризона, принимавший участие в исследовании. «Толщина материала варьируется от нескольких километров до десятков километров. Это говорит о том, что мы видим горы в ядре, в некоторых местах в 5 раз превышающие высоту горы Эверест».

То, как замедлялись сейсмические волны, когда попадали в ЗСНС, привело исследователей к выводу, что она состоит из материала древнего океанского дна, который проталкивался через мантию Земли в течение сотен миллионов лет. Из-за того, что материал плотнее, чем жидкая порода, составляющая мантию, он и замедляет сейсмические волны до степени, показанной в данных.

Измерения ЗСНС проводились ранее в неоднородных областях, а данные этого исследования показывают, что она вполне может окружать все ядро Земли.

«Сейсмические исследования обеспечивают изображение внутренней структуры нашей планеты с самым высоким разрешением, и мы обнаруживаем, что эта структура намного сложнее, чем считалось раньше», — сказал Хансен. «Наше исследование устанавливает важные связи между мелкой и глубокой структурой Земли и общими процессами, управляющими нашей планетой».

Исследование опубликовано в журнале Science Advances.