Геофизики обнаружили слой расплавленной породы глубоко под юго-западом США

Под значительной частью юго-запада США, примерно в 250 милях (410 км) под Тусоном (Аризона), залегает слой расплавленной породы толщиной около 10 миль. Геофизики из Аризоны Дэниел Тоффельмейер и Джеймс Тайбурчи обнаружили этот расплавленный слой с помощью сравнительно новой и недооцененной техники исследования глубин Земли, использующей магнитные выбросы на Солнце. Их выводы, выросшие из магистерской диссертации Тоффельмейера, представлены в выпуске научного журнала Nature от 21 июня.

Исследование было направлено на проверку гипотезы, опубликованной в 2003 году, о том, что мантийная порода, поднимающаяся через глубину 410 км, теряет воду, встроенную в её кристаллическую структуру, и затем плавится. Для её проверки учёные применили метод магнитотеллурического зондирования, который измеряет изменения электропроводности пород на разных глубинах. Данные о колебаниях электромагнитного поля, индуцируемых в земных породах солнечным ветром, были использованы для компьютерного моделирования. Анализ показал, что только данные по юго-западу США указывают на наличие проводящего слоя расплава на глубине 410 км.

«Без зоны плавления на этой глубине мы не можем согласовать результаты с полевыми наблюдениями», — объясняет Тоффельмейер. Моделирование показало, что для наилучшего соответствия данным необходим высокопроводящий расплавленный слой толщиной от 5 до 30 км. Однако его полная протяжённость неизвестна из-за ограниченности площади наблюдений. Это открытие подтверждает гипотезу лишь частично, поскольку сейсмические исследования фиксируют глобальную границу на глубине 410 км, но плавление на ней, как выяснилось, носит очаговый, а не повсеместный характер.