Относительно тонкий слой, напоминающий горы на поверхности ядра, сформировался из пород опустившегося под литосферные плиты океанического дна. Исследование опубликовано в журнале Science Advances.
Исследователи из Университета Алабамы и Университета штата Аризона выявили при сейсмическом зондировании Земли тонкий слой, расположенный между мантией и ядром. Они полагают, что это тонкое, но плотное «затонувшее» дно древнего океана, которое покрывает границу между ядром и мантией.
Зона сверхнизких скоростей (ULVZ) — участки на границе между ядром и мантией, на которых скорость распространения акустических волн резко уменьшается — известна ученым. Но до сих пор не было до конца понятно, как она сформировалась.
Геологи развернули в Антарктиде сейсмическая сеть и в течение трех лет собирали данные. Они анализировали сейсмические волны, создаваемые землетрясениями со всего мира, чтобы картировать внутреннюю структуру Земли.
С помощью датчиков с высоким разрешением ученые впервые исследовали с высоким разрешением большую часть южного полушария с помощью метода, который исследует отраженные сигналы звуковых волн от границы ядра и мантии. Ученые обнаружили в сейсмических данных неожиданную энергию, которая приходит в течение нескольких секунд после волны, отраженной от границы.
Эти сигналы использовали для картирования переменного слоя материала в изучаемой области, толщина которого составляет десятки километров. Свойства аномального пограничного покрытия между ядром и мантией включают сильное снижение скорости волны.
Используя компьютерное моделирование на основе собранных данных исследователи показали, что аномальную зону лучше всего объясняет гипотеза, что в прошлом это было дно океана, опустившееся между двух литосферных плит в зоне субдукции. Скопления субдуцированного океанического материала собираются вдоль границы ядра и мантии и медленно выталкиваются текущими породами в мантии. Распространение и изменчивость такого материала объясняет диапазон наблюдаемых свойств.
Проанализировав тысячи сейсмических записей из Антарктиды, наш метод визуализации с высоким разрешением обнаружил тонкие аномальные зоны материала везде, где мы исследовали. Толщина материала варьируется от нескольких километров до десятков километров. Это говорит, что мы видим горы в ядре, в некоторых местах до 5 раз выше, чем гора Эверест.
Эдвард Гарнеро, соавтор исследования
Читать далее:
Ученые выяснили природу странных радиосигналов с планеты, похожей на Землю
Красный ореол вспыхнул над Италией. Теперь его природу объяснили
«Уэбб» нашел самую старую черную дыру во Вселенной
На обложке: художественная иллюстрация сейсмических волн, воссоздающих структуру поверхности ядра. Изображение: Drs. Edward Garnero, Mingming Li, Arizona State University