Геологи внимательно проанализировали два странных сгустка глубоко внутри Земли

Внутренняя часть Земли не представляет собой однородную стопку слоев. Глубоко в его толстом среднем слое лежат два колоссальных сгустка термохимического материала.

Подробности исследований опубликованы в Nature Geoscience, эксклюзивный перевод предоставлен "Территорией новостей".

По сей день ученые до сих пор не знают, откуда взялись обе эти колоссальные структуры или почему они имеют такую ​​разную высоту, но новый набор геодинамических моделей нашел возможный ответ на последнюю загадку. Эти скрытые резервуары расположены на противоположных сторонах земного шара, и, судя по глубинному распространению сейсмических волн, сгусток под Африканским континентом более чем в два раза выше, чем под Тихим океаном.

Проведя сотни симуляций, авторы нового исследования пришли к выводу, что сгусток под африканским континентом менее плотный и менее стабильный, чем его аналог в Тихом океане, и поэтому он намного выше.



Одним из основных слоев внутри Земли является горячая и слегка липкая масса, известная как мантия, слой силикатной породы, который находится между ядром нашей планеты и ее корой. Хотя мантия в основном твердая, в более длительных временных масштабах она ведет себя как смола. Со временем столбы горячей магмы постепенно поднимаются сквозь мантию и, как считается, способствуют вулканической активности на поверхности планеты.

Таким образом, понимание того, что происходит в мантии, является важной задачей геологии.


Тихоокеанские и африканские "сгустки" были впервые обнаружены в 1980-х годах. С научной точки зрения, эти «суперплюмы» известны как крупные области с низкой скоростью сдвига (LLSVP). По сравнению с тихоокеанским LLSVP текущее исследование показало, что африканский LLSVP простирается примерно на 1000 километров выше, что подтверждает предыдущие оценки.

Эта огромная разница в высоте предполагает, что обе эти капли имеют разный состав. Однако неясно, как это влияет на окружающую мантию. Возможно, например, менее стабильная природа африканского отвала может объяснить, почему в некоторых регионах континента наблюдается такой интенсивный вулканизм. Это также может повлиять на движение тектонических плит, плавающих в мантии.

Другие сейсмические модели показали, что африканский LLSVP простирается на 1500 километров над внешним ядром, тогда как тихоокеанский LLSVP достигает максимальной высоты 800 километров.

В лабораторных экспериментах, направленных на то, чтобы воспроизвести внутреннюю часть Земли, как Африканский, так и Тихоокеанский столбы, кажется, колеблются вверх и вниз через мантию.

Авторы текущего исследования говорят, что это подтверждает их интерпретацию того, что африканский LLSVP, вероятно, нестабилен, и то же самое может произойти с тихоокеанским LLSVP, хотя их модели этого не показали.

Различный состав тихоокеанских и африканских LLSVP также можно объяснить их происхождением. Ученые до сих пор не знают, откуда взялись эти "капли", но есть две основные теории.

Во-первых, сваи состоят из субдуктированных тектонических плит которые соскальзывают в мантию, перегреты и постепенно падают вниз, способствуя образованию пузырей. Другая теория состоит в том, что капли являются остатками древнего столкновения между Землей и протопланетой Тея, которая дала нам нашу Луну.

Теории также не исключают друг друга. Например, возможно, Тея вложила больше в одну каплю; это может быть одной из причин, почему сегодня они выглядят так по-другому.

«Наше сочетание анализа результатов сейсморазведки и геодинамического моделирования позволяет по-новому взглянуть на природу крупнейших структур Земли в недрах и их взаимодействие с окружающей мантией», - говорит Юань.

Некоторые исследователи считают, что подобная неоднородность внутреннего строения Земли является прямым доказательством периодичности Кувырка, когда происходит смена полюсов или их сдвиг с привычного места по примеру "эффекта Джаннибекова".