Возможные химические остатки ранней Земли находятся у границы ядра

Новое исследование Университета Юты показывает, что загадочные зоны сверхнизких скоростей (ultra-low velocity zones, ULVZs) на границе мантии и ядра имеют слоистую структуру. Моделирование указывает, что некоторые из этих зон могут быть остатками процессов, сформировавших раннюю Землю, — подобно не до конца перемешанным комкам муки в тесте.

Эти открытия важны, так как ULVZs представляют одни из самых экстремальных структур в глубокой мантии. Их происхождение и состав напрямую связаны с тепловым и химическим состоянием, эволюцией и динамикой нижней мантии, которая управляет конвекцией и тектоникой плит. Понимание их природы может пролить свет на начальные условия формирования планеты.

«Физические свойства зон сверхнизких скоростей связаны с их происхождением, — говорит соавтор исследования Сурья Пакхай. — Это, в свою очередь, дает важную информацию о термическом и химическом статусе, эволюции и динамике самой нижней мантии Земли».

Исследование, опубликованное в Nature Geoscience и финансируемое Национальным научным фондом США (NSF), использовало метод «байесовской инверсии» для анализа сейсмических волн от землетрясений в Коралловом море. Сотни тысяч прогонов моделей показали высокую вероятность слоистости внутри ULVZs. Это указывает на их возможное формирование из неоднородностей в магматическом океане ранней Земли, которые не были полностью перемешаны за 4.5 миллиарда лет конвекции мантии.