На кладовищі тектонічних плит нашої планети було виявлено дещо вражаюче: це відкриття змусить переписати навчальні матеріали (фото)

Дослідники вивчили пару затонулих геологічних утворень і дійшли висновку, що основна теорія щодо структури внутрішньої частини планети може виявитися невірною.

Історія Землі охоплює більше 4,5 мільярда років, і протягом цього часу планета зазнала численних візуальних трансформацій. Протягом століть науковці безперервно досліджують глибини нашої планети, використовуючи різноманітні технології. Найбільш визнана теорія стверджує, що мантія Землі є динамічною та однорідною, але, згідно з новими даними, ця теорія може потребувати перегляду, як зазначає видання Popular Science.

У новій науковій роботі група дослідників з Утрехтського університету в Нідерландах розглянула пару затоплених "засмучених" геологічних островів, що мають розміри, подібні до континентів, і знаходяться на глибині приблизно 549 метрів у межах кладовища тектонічних плит нашої планети.

У Фокус. Технології запустили власний канал у Telegram! Підписуйтеся, щоб бути в курсі найновіших і найцікавіших новин з наукової сфери!

Дослідження вчених ґрунтується на тонах, що генеруються під час великих землетрусів, які змушують Землю вібрувати як гігантський дзвін. Вчені вивчають внутрішню частину планети, аналізуючи акустичні сигнатури цих коливань. Експерти також можуть потім ідентифікувати аномалії на основі того, чи перебувають регіони в нестрункому стані, чи їхня гучність загасає.

Більше ніж 25 років тому дослідники виявили, що певні глибокі земні коливання можуть свідчити про наявність двох підземних "суперконтинентів" на значній глибині під Африкою та Тихим океаном. У той час науковці не були впевнені, чи ці структури, розташовані поблизу межі мантії та ядра, є тимчасовими утвореннями або ж існують вже мільйони, а можливо, й мільярди років.

За словами співавтора дослідження, сейсмолога Арвена Деусса, ці два острови насправді оточені кладовищем тектонічних плит, які були переміщені в надра планети за допомогою субдукції. Зазначимо, що під час цього процесу тектонічна плита зміщується під іншу, змушуючи її опускатися.

Два субконтиненти, а також інші зони, які спричиняють зниження швидкості сейсмічних хвиль, відомі як Великі провінції з низькою сейсмічною швидкістю (LLSVP). Вчені підкреслюють, що однією з ключових причин акустичного уповільнення є підвищена температура LLSVP у порівнянні з навколишніми районами.

Під час нового дослідження вчені зосередилися на здатності LLSVP "гасити" сейсмічні хвилі -- змушуючи їх втрачати енергію. Команда також приділила особливу увагу тому, де тони сейсмічних хвиль ставали розлагодженими, а також тому, наскільки гучними або тихими вони ставали під час своєї подорожі надрами планети.

Згідно з висловлюваннями ще одного співавтора дослідження, Суджанії Талавера-Соза, всупереч сподіванням своїх колег, науковці виявили легке зменшення активності LLSVP, внаслідок чого звукові хвилі в цих ділянках відчувалися дуже голосно. У той же час, вчені зафіксували значне зниження звукового рівня в районі кладовища тектонічних плит, де тони звучали вкрай тихо.

Отримані вченими результати виявилися в контрасті з даними, отриманими з верхнього шару мантії Землі. Ці показники відповідали прогнозам: хвилі згасали через підвищені температури. Дослідники порівнюють цю різницю з бігом в умовах спеки або холоду: у спекотні дні бігуни зазвичай уповільнюються, тоді як у прохолодні – навпаки, прискорюються.

Далі вчені вивчили мінеральний склад LLSVP, зокрема й окремих розмірів зерен. Результати дослідження вказують на те, що розмір зерен виявився "набагато важливішим". Зазначимо, що кладовища тектонічних плит складаються з дрібних зерен, що утворилися після кристалізації мінералів під час кожного низхідного руху формації вглиб планети.

Менші зерна вказують на значно більшу їх кількість, а також на велику кількість маленьких проміжків, що виникають між ними. Коли акустичні хвилі проходять через ці структури, вони втрачають енергію, взаємодіючи з численними межами зерен, що призводить до підвищеного загасання. Проте, оскільки два LLSVP демонструють мінімальне загасання, це свідчить про те, що їхні зерна повинні бути значно більшими.

Автори дослідження зазначають, що більший розмір зерен також вказує на те, що ці LLSVP, ймовірно, набагато давніші, ніж вважалося раніше. Команда вважає, що їм щонайменше 500 мільйонів років, а, можливо, і понад 1 мільярд. Результати також вказують, що ці мінеральні зерна значно жорсткіші, що дозволяє їм протистояти потоку мантії Землі, відомому як конвекція мантії.

Цікаво, що ці відкриття суперечать описам дуже рідкої й добре перемішаної мантії, які зустрічаються в більшості підручників. Така потенційно велика сейсмологічна ревізія виходить далеко за рамки складу, віку або руху LLSVP. Вчені вважають, що розуміння того, як ці масивні утворення збільшуються в розмірах і взаємодіють з навколишнім середовищем, допомагає краще пролити світло на планетарну еволюцію Землі. Це також важливо в розрізі внутрішньої роботи та гір.

Раніше Фокус писав про те, що вчені показали перший суперконтинент: зник з лиця Землі 2,8 млрд років тому.