Международная команда ученых совершила прорыв в изучении двух загадочных аномалий в земной мантии, который может изменить представление о геологии нашей планеты. Оказалось, что эти массивные структуры, возможно, являются остатками древнейшего материала Земли. Работа опубликована в журнале Nature.
В 1980-х годах сейсмологи выявили две гигантские аномалии в земной мантии – под Тихим океаном и Африкой. Эти образования, называемые зонами с низкой скоростью колебаний земной коры, замедляли прохождение сейсмических волн (волн, переносящих энергию механических колебаний в горных породах), что указывало на их высокую температуру.
Однако новое исследование ученых выявило еще один важный факт. Используя данные 104 землетрясений, они проанализировали, как сейсмические волны теряют энергию, проходя через эти структуры. Оказалось, что потери энергии в них минимальны, что говорит о крупнозернистости минералов в этих областях.
«Чем мельче зерна, тем больше границ между ними и тем сильнее затухают волны. Однако в аномалиях мы видим обратное – значит, их состав отличается от окружающей мантии», – объяснила ведущий автор исследования Сухания Талавера-Соза из Утрехтского университета.
Ранее считалось, что аномалии состоят из фрагментов древних тектонических плит, опустившихся в мантию. Однако их структура опровергает эту гипотезу: они не похожи на плиты. В древних плитах наблюдается мелкозернистая структура, а в аномалиях зерна гораздо более крупные. Ученые предполагают, что эти структуры – фрагменты древнего небесного тела, столкнувшегося с Землей 4,5 миллиарда лет назад и породившего Луну.
«Это открытие меняет понимание истории Земли и ее внутреннего строения», – заключил сейсмолог Арвен Десс.
Результаты исследования также говорят о том, что мантия Земли не меняется так активно, как считалось ранее. Если аномалии сохранили свою структуру на протяжении миллиардов лет, значит, движение вещества в недрах планеты менее динамично, чем предсказывали геологические модели.
Теперь ученые планируют изучить, как эти загадочные структуры повлияли на эволюцию нашей планеты – и действительно ли в их составе скрываются остатки древнего мира.
