Сейсмический "радар" для недр Земли

Исследователи из Бристольского университета сообщили в журнале Nature о разработке сейсмологического «радара» для изучения недр Земли. Эта методика позволит измерять, как медленно перемещается глубокий слой планеты — мантия. Именно её движение определяет расположение континентов и океанов, а также зоны столкновения тектонических плит, которые вызывают землетрясения.

На глубине до 2900 км под нашими ногами залегает каменная мантия. Несмотря на твёрдое состояние, она настолько раскалена, что за миллионы лет может течь, как замазка. Нагреваясь снизу, она циркулирует, подобно воде на плите. Если о движении материала в верхней мантии геофизикам кое-что известно, то процессы у её нижней границы остаются загадкой. Однако для прогнозирования поведения земной поверхности необходимо понимать и то, и другое.

Энди Новацки из Школы наук о Земле Бристольского университета пояснил: "Единственный способ измерить недра Земли на таких огромных глубинах — использовать сейсмические волны. Когда происходит крупное землетрясение и волны проходят сквозь планету, на них по-разному влияют различные слои. Изучая их свойства, мы можем понять, что происходит в тысячах километров под нами, в регионе, куда мы никогда не попадём. Данное исследование сосредоточено на загадочном слое на границе мантии и ядра — железной сферы диаметром 7000 км в центре Земли. Свойства этой части, расположенной прямо над ядром, можно измерить с помощью сейсмических волн, проходящих через неё".

Эта загадочная область Земли известна как слой D″. Доктор Джеймс Вуки отметил: "Мы полагаем, что D″ состоит из кристаллов, которые выстраиваются в определённой ориентации при течении мантии. Мы можем измерить, как они выстраиваются, и в этом исследовании мы сделали это для одного региона — Северной и Центральной Америки. В будущем наш метод можно будет использовать, чтобы определить направление движения мантии повсюду".

Профессор Майк Кендалл добавил: "Эта часть Земли невероятно важна. В нижней мантии встречаются и взаимодействуют две колоссальные движущиеся системы — мантия и ядро. Ядро движется очень быстро и создаёт наше магнитное поле, которое защищает нас от солнечной радиации. Мантия над ним более медлительна, но именно она приводит в движение тектонические плиты на поверхности Земли, что ведёт к образованию гор, питает вулканы и вызывает землетрясения. Измерение потока в нижней мантии жизненно важно для понимания долгосрочной эволюции Земли".