Ядро Землі оповито таємничою стародавньою структурою
Під поверхнею Землі знаходиться стародавнє океанічне дно, яке обертається навколо ядра.
Цей тонкий, але щільний шар існує приблизно на 2900 кілометрах під поверхнею. На цій глибині розплавлене металеве зовнішнє ядро зустрічається з кам’янистою мантією над ним. Це межа ядро-мантія (CMB).
«Сейсмічні дослідження, такі як наше, забезпечують зображення внутрішньої структури нашої планети з найвищою роздільною здатністю, і ми виявляємо, що ця структура значно складніша, ніж раніше вважалося», — сказала геолог Саманта Хансен з Університету Алабами.
Розуміння того, що саме знаходиться під нашими ногами, якомога детальніше, є життєво важливим для вивчення всього, починаючи від вивержень вулканів і закінчуючи коливаннями магнітного поля Землі, яке захищає нас від сонячного випромінювання в космосі.
Хансен та її колеги використовували 15 станцій моніторингу, похованих у льодах Антарктиди, щоб нанести на карту сейсмічні хвилі від землетрусів протягом трьох років. Те, як ці хвилі рухаються та відбиваються, показує склад матеріалу всередині Землі. Оскільки в цих областях звукові хвилі рухаються повільніше, їх називають зонами наднизьких швидкостей (ULVZ).
«Аналізуючи тисячі сейсмічних записів з Антарктиди, наш метод отримання зображень високої чіткості виявив тонкі аномальні зони матеріалу в CMB всюди, де ми досліджували», — сказав геофізик Едвард Гарнеро з Університету штату Арізона.
«Товщина матеріалу коливається від кількох кілометрів до десятків кілометрів. Це говорить про те, що ми бачимо гори в ядрі, у деяких місцях у п’ять разів вищі за Еверест».
На думку дослідників, ці ULVZ, швидше за все, є океанічною корою, похованою протягом мільйонів років. Хоча затонула кора не знаходиться близько до відомих зон субдукції на поверхні – зон, де зсув тектонічних плит штовхає скелю вглиб Землі, моделювання, про яке йдеться в дослідженні, показує, як конвекційні течії могли зрушити дно стародавнього океану до його поточного місця спокою.
Складно робити припущення про типи гірських порід і рух на основі руху сейсмічних хвиль, і дослідники не виключають інших варіантів. Однак гіпотеза океанського дна здається найбільш вірогідним поясненням цих ULVZ прямо зараз.
Існує також припущення, що ця давня океанська кора могла бути обгорнута навколо всього ядра, хоча, оскільки вона така тонка, важко знати напевно. Майбутні сейсморозвідки зможуть ще більше доповнити загальну картину.
Один із способів, яким відкриття може допомогти геологам, полягає в тому, щоб з’ясувати, як тепло від більш гарячого та щільнішого ядра виходить у мантію. Відмінності в складі між цими двома шарами більші, ніж між твердою поверхнею скелі та повітрям над нею в тій частині, де ми живемо.
«Наше дослідження встановлює важливі зв’язки між мілкою та глибокою структурою Землі та загальними процесами, що рухають нашою планетою», — сказав Хансен.
