Под поверхностью Земли древнее океаническое дно, вероятно, окружает ядро

Глобальное сейсмическое сканирование недр Земли, проведенное под руководством Университета Алабамы, выявило слой на границе ядра и мантии, который, вероятно, представляет собой плотное, но тонкое погрузившееся океаническое дно. Результаты опубликованы в Science Advances.

Ранее наблюдаемые лишь изолированно, новые данные позволяют предположить, что этот слой древней океанической коры может покрывать границу ядра и мантии. Эта зона сверхнизких скоростей (ULVZ), субдуцированная в недра в далеком прошлом при движении тектонических плит, плотнее остальной глубокой мантии и замедляет сейсмические волны.

«Наши сейсмические исследования дают изображение внутренней структуры планеты с самым высоким разрешением, и мы видим, что эта структура гораздо сложнее, чем считалось», — отмечает ведущий автор работы доктор Саманта Хансен. Эти тонкие сигналы позволили картировать переменный по толщине слой материала, который, по сравнению с доминирующими слоями Земли, можно назвать тонким как карандаш — его толщина составляет десятки километров.

Скопления субдуцированного океанического материала накапливаются вдоль границы ядра и мантии и перемещаются медленно текущей породой в мантии в течение геологического времени. Это объясняет наблюдаемые свойства ULVZ. Эти зоны можно рассматривать как подземные «горы» на границе ядра высотой от менее 5 до более 40 км.

«Анализ тысяч сейсмозаписей из Антарктиды показал тонкие аномальные зоны материала на границе ядро-мантия везде, где мы проводили зондирование», — сказал соавтор Эдвард Гарнеро. Эти «горы» могут играть важную роль в том, как тепло уходит из ядра, а материал древнего океанического дна может вовлекаться в мантийные плюмы и возвращаться к поверхности через вулканические извержения.

Исследование стало возможным благодаря данным сейсмической сети из 15 станций, развернутой в Антарктиде, которая в течение трех лет регистрировала волны от землетрясений по всему миру.