Загадочные структуры в глубоких недрах Земли освещены высокодетальной визуализацией

Новое исследование под руководством Кембриджского университета впервые позволило получить детальное изображение необычного кармана породы на границе с земным ядром, примерно в трёх тысячах километров под поверхностью.

Эта загадочная область, расположенная почти непосредственно под Гавайскими островами, является одной из нескольких зон сверхнизких скоростей — так названных потому, что сейсмические волны резко замедляются, проходя сквозь них.

Исследование, опубликованное сегодня в Nature Communications, впервые детально раскрыло сложную внутреннюю неоднородность одного из таких карманов, проливая свет на ландшафт глубоких недр Земли и процессы, происходящие в них.

Учёные использовали новейшие методы численного моделирования, чтобы выявить структуры километрового масштаба на границе ядро–мантия. Это позволило улучшить разрешение изображений на порядок по сравнению с предыдущими работами. Они наблюдали 40%-ное снижение скорости сейсмических волн в основании зоны сверхнизких скоростей под Гавайями. По мнению авторов, это подтверждает существующие гипотезы о том, что зона содержит гораздо больше железа, чем окружающие породы, что делает её более плотной и вязкой.

Новые данные также могут помочь понять, что находится под вулканическими цепями, подобными Гавайским островам, и обуславливает их возникновение. Наблюдение плотной, богатой железом породы под Гавайями согласуется с данными с поверхности: извергающиеся здесь базальты имеют аномальные изотопные сигнатуры, что может указывать либо на их происхождение в ранней истории Земли, либо на утечку вещества из ядра.

Теперь команда планирует применить свои методы для повышения детализации изображений других карманов на границе ядро–мантия и картирования новых зон. В конечном итоге они надеются составить геологическую карту этой границы и понять её связь с динамикой и эволюционной историей нашей планеты.