|
Древнее дно океана окружает ядро Земли
|
|
|
|
Согласно результатам, опубликованным сегодня в журнале Science Advances, благодаря сейсмическим изображениям недр Земли в глобальном масштабе исследования, проведенные Университетом Алабамы, выявили слой между ядром и мантией, который, вероятно, представляет собой плотное, но тонкое затонувшее дно океана. Последние данные свидетельствуют о том, что этот слой древнего океанского дна, который ранее наблюдался только в отдельных участках, может покрывать границу между ядром и мантией. Погружённая под землю давным-давно, когда земные плиты сдвинулись, эта зона сверхнизких скоростей, или ULVZ, более плотная, чем остальная часть глубокой мантии, замедляя сейсмические волны, отражающиеся под поверхностью.
|
|
|
|
«Сейсмические исследования, такие как наши, обеспечивают изображение внутренней структуры нашей планеты с самым высоким разрешением, и мы обнаруживаем, что эта структура намного сложнее, чем считалось раньше», — сказала доктор Саманта Хансен, профессор Джорджа Линдала III. геологических наук в UA и ведущий автор исследования. «Наше исследование устанавливает важные связи между мелкой и глубокой структурой Земли и общими процессами, управляющими нашей планетой». Эти малозаметные сигналы использовались для картирования переменного слоя материала в исследуемой области, толщина которого составляет десятки километров по сравнению с толщиной доминирующих слоев Земли. Свойства аномального граничного покрытия ядро-мантия включают сильное снижение скорости волны, что привело к названию зоны сверхнизких скоростей.
|
|
|
ULVZ можно хорошо объяснить бывшим океаническим морским дном, опустившимся до границы ядра и мантии. Океанический материал переносится внутрь планеты, где встречаются две тектонические плиты и одна погружается под другую, известные как зоны субдукции. Скопления субдуцированного океанического материала собираются вдоль границы ядра и мантии и выталкиваются медленно текущими породами в мантии в течение геологического времени. Распространение и изменчивость такого материала объясняет диапазон наблюдаемых свойств ULVZ. ULVZ можно рассматривать как горы вдоль границы ядра и мантии с высотой от менее 3 миль до более 25 миль. «Проанализировав тысячи сейсмических записей из Антарктиды, наш метод визуализации с высоким разрешением обнаружил тонкие аномальные зоны материала в реликтовом излучении везде, где мы исследовали», — сказал Гарнеро. «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».
|
|
|
|
Эти подземные «горы» могут играть важную роль в утечке тепла из ядра, той части планеты, которая питает магнитное поле. Материал со дна древнего океана также может попасть в мантийные шлейфы или горячие точки, которые возвращаются на поверхность в результате извержений вулканов. Наряду с Хансеном соавторами статьи являются доктора. Эдвард Гарнеро, Мингминг Ли и Санг-Хеон Шим из Университета штата Аризона и доктор Себастьян Рост из Университета Лидса в Соединенном Королевстве. Примерно на глубине 2000 миль под поверхностью скалистая мантия Земли встречается с расплавленным металлическим внешним ядром. Изменения физических свойств на этой границе больше, чем между твердой породой на поверхности и воздухом над ней.
|
|
|
|
Понять состав границы ядра и мантии в больших масштабах сложно, но сейсмическая сеть, развернутая Хансен, ее учениками и другими во время четырех поездок в Антарктиду, собирала данные за три года. Подобно медицинскому сканированию тела, 15 станций сети, расположенных в Антарктиде, использовали сейсмические волны, создаваемые землетрясениями со всего мира, для создания изображения Земли внизу. Проект впервые смог исследовать с высоким разрешением большую часть южного полушария, используя подробный метод, который исследует эхо-сигналы звуковых волн от границы ядра и мантии. Хансен и его международная команда обнаружили в сейсмических данных неожиданную энергию, которая приходит в течение нескольких секунд после волны, отраженной от границы.
|
|
|
|
Источник
|
