Неизведанные глубины: затерянные миры в мантии Земли

Может ли в недрах Земли скрываться нечто удивительное? Новейшие геофизические исследования открывают перед нами загадочные картины глубинных процессов. Ученые из ETH Zurich, используя высокоточные модели, обнаружили необычные области в нижней мантии, где поведение сейсмических волн не соответствует традиционным представлениям. Эти зоны, вероятно, состоят из пород с отличным от окружающих составом или температурой, что ставит под сомнение наше нынешнее понимание тектонических процессов.

Загадки недр Земли

Мы не можем напрямую изучить слои мантии — ни один бур не способен пробиться на такую глубину. Вместо этого ученые используют сейсмограммы — записи землетрясений, которые служат своеобразным «эхо» внутренней структуры планеты. Как и врачи, создающие изображения органов с помощью ультразвука, геофизики анализируют движение сейсмических волн, чтобы «увидеть» невидимое.

Когда землетрясение встряхивает Землю, волны распространяются во все стороны, взаимодействуя с материалами мантии. Их скорость и поведение зависят от плотности и упругости слоев, через которые они проходят. На основе этих данных исследователи создают сложные модели, раскрывающие структуру нашей планеты.

Затонувшие плиты: там, где их быть не должно

Вплоть до недавнего времени ученые находили остатки затонувших плит лишь в привычных зонах субдукции — местах, где одна тектоническая плита погружается под другую. Однако новое исследование показало нечто неожиданное. Высокоточные модели выявили аномальные области, напоминающие остатки плит, далеко от известных границ плит — под океанами и даже внутри континентов, где никогда не было зон субдукции.

Эти находки, опубликованные в журнале Scientific Reports, предполагают, что мантия Земли может скрывать гораздо больше, чем мы думали.

Новые методы, новые загадки

Ключ к открытию кроется в инверсии полной формы волны — методе, который позволяет анализировать все типы сейсмических волн, а не только их часть. Это требует невероятных вычислительных мощностей, поэтому ученые обратились к суперкомпьютеру Piz Daint.

«Мы видим аномалии в мантии гораздо шире, чем предполагали раньше,» — комментирует Томас Схоутен, ведущий автор исследования.

Одна из таких зон находится под западной частью Тихого океана. Согласно существующим теориям, здесь не могло быть субдукционных плит. Этот факт вызывает вопросы о природе материала, скрытого в этих загадочных областях.

Взгляд в прошлое и будущее

Среди гипотез — предположение, что это древние, богатые кремнием породы, сохранившиеся с момента образования мантии 4 миллиарда лет назад. Либо это зоны, где богатые железом породы накапливались миллиарды лет.

Для ученых это лишь начало пути. Новые модели обещают еще больше раскрыть тайны Земли, уточняя свойства материалов, лежащих в основе этих аномалий.

"Мы как врачи, обнаружившие нечто неожиданное с помощью нового инструмента," — объясняет профессор Андреас Фихтнер.

Глубины мантии остаются неизведанным миром, где каждое открытие меняет наше восприятие Земли. Возможно, разгадка ждет нас на самом дне.