Ядро Земли окутано загадочной древней структурой

В ходе новаторского путешествия под Южным полушарием Земли геологи обнаружили, по-видимому, древнее океаническое дно, которое, как предполагается, огибало земное ядро.

Опустившись на глубину около 2900 км под земную кору, исследователи обнаружили интригующий слой, расположенный прямо там, где жидкое, богатое металлами внешнее ядро встречается с вышележащей каменистой мантией. Это пересечение получило научное название «граница ядра и мантии» (CMB).

Проникновение в скрытые глубины Земли

Геолог Саманта Хансен из Университета Алабамы, высказывая свое мнение о новых результатах работы команды, заявила: «Наши сейсмические исследования позволяют заглянуть в недра нашей планеты. Обнаруженная нами сложная структура намного превосходит прежние представления». Знание этой сложной структуры влияет на наше понимание различных явлений — от вулканической деятельности до колебаний магнитного поля Земли, защищающего нас от вредного солнечного излучения.

В рамках новаторского исследования использовались 15 станций сейсмического мониторинга, стратегически расположенных в ледяных просторах Антарктиды. В течение трех лет на этих станциях наблюдались сейсмические волны, возникающие при землетрясениях. Узоры и преломления этих волн служат зеркалом внутреннего строения Земли. Области, где эти волны замедляются, называются зонами сверхнизких скоростей (ЗСМС).

Геофизик Эдвард Гарнеро из Университета штата Аризона пояснил: «После изучения тысяч сейсмических записей из Антарктиды наша передовая съемка позволила обнаружить тонкие, своеобразные зоны материала в CMB. Эти разнообразные слои позволяют предположить, что мы являемся свидетелями горных структур внутри ядра, некоторые из которых превосходят даже гору Эверест».

Погружение в прошлое

Преобладающая гипотеза предполагает, что эти УЛВЗ могут быть остатками древней океанической коры, погружавшейся в течение многих веков. Несмотря на то, что эти коры не совпадают с поверхностными зонами субдукции — областями, где тектоническая активность заставляет породы опускаться вниз, — моделирование, проведенное в рамках исследования, намекает на то, как конвективные модели могли переместить доисторическое океаническое дно в его современное положение.

Хотя расшифровка движений и типов горных пород на основе сейсмических волн сопряжена с определенными трудностями, теория древнего океанического дна в настоящее время остается наиболее прочной. Дальнейшие сейсмические исследования, как мы надеемся, прольют больше света на это интригующее открытие.

Это грандиозное открытие может помочь геологам лучше понять, как происходит передача тепловой энергии от более теплого и плотного ядра к вышележащей мантии. Контрастность этих двух слоев превосходит даже контраст между твердой земной корой и атмосферой, под которой мы живем.

Подчеркивая значимость своей работы, Хансен отметил: «Наши результаты наводят мосты между поверхностными и глубинными структурами Земли, позволяя понять, какие силы формируют нашу планету».

Подробнее об этом открытии см. в исследовании, опубликованном в журнале Science Advances.