Найпотужніший землетрус в Болівії допоміг вченим вивчити структуру межі між верхньою і нижньою мантією Землі і виявити, що вона покрита величезними гірськими піками і глибокими росколинами, інформує Ukr.Media.
Їхні висновки були представлені в журналі Science.
«Межа між шарами мантії виявилася набагато більш грубою, ніж поверхня планети. Підземні височини, образно висловлюючись, виявилися вищими, ніж Аппалачі або Скелясті гори. Ми не можемо точно вирахувати їхню висоту, але, схоже, що вони вище, ніж будь-який гірський пік на Землі», - заявив Веньбо Ву (Wenbo Wu) з Інституту геодезії і геофізики КАН у Вухані (Китай).
Надра Землі складаються з декількох шарів - твердої земної кори, напіврідкої мантії і розплавленого металевого ядра. Кора розділена на кілька величезних фрагментів - тектонічних плит, які повільно «плавають» по мантії і стикаються один з одним.
Вони рухаються через те, що мантія неоднорідна за своїм складом. Процеси обміну матерією в різних ділянках мантії протікають з неоднаковою швидкістю. З-за високої в'язкості матерії мантії окремі ділянки земної кори починають «ковзати» разом з ними. Результатом цього пересування став «дрейф материків», численні землетруси і велика кількість активних вулканів у точках зіткнення плит.
До теперішнього часу геологи не знали, як саме влаштована мантія, що породжує в ній неоднорідності і є їх аналоги в глибинних регіонах цього прошарку Землі, враховуючи те, що її матерія перебуває у частково розплавленому стані.
Ву і його колеги розкрили вкрай несподівану структуру пограничного шару між нижніми і верхніми шарами мантії, розташованого на глибині 660 кілометрів, завдяки щасливій випадковості.
Аналізуючи архівні дані, вчені виявили, що поштовхи потужного землетрусу, що виник на території Болівії в червні 1994 року, були настільки потужними, що вони досягли цього прикордонного шару, відбилися і були записані кількома десятками сейсмографічних станцій.
У минулому, вчені не могли витягти корисні дані з цих записів, так як для цього у них просто не було достатньо потужних комп'ютерів. Ву і його колеги вирішили цю задачу і отримали досить грубу карту рельєфу цієї частини мантії, прорахувавши те, як різні виступи і западини на цій межі мали впливати на рух і відображення сейсмічних хвиль.
Подібні розрахунки базуються на дуже простому принципі - якщо межа між шарами мантією була гладкою, то сейсмічні хвилі відіб'ються від неї в один і той же час і разом повернуться до поверхні Землі. Якщо ж там є якісь нерівності, то тоді частина коливань затримається, а інші, навпаки, повернуться раніше за решту.
На превеликий подив геологів, межа між верхньою і нижньою мантією виявилася не плавною або гладкою, а дуже рваною і грубою. Образно кажучи, деякі її регіони були покриті своєрідними «гірськими піками» з матерії нижньої мантії, що піднімалися на висоту 1-3 кілометри вглиб верхньої мантії. Аналогічним чином, «ущелини» з матерії верхніх шарів врізалися на аналогічну глибину в нижню частину цього прошарку Землі.
Подібна структура кордону між половинами мантії, як зазначає Ву, суперечить двом загальноприйнятим теоріям, чиї прихильники вважали, що вона повинна або бути дуже чіткою, або взагалі відсутня з-за того, що їх породи повинні були добре перемішуватися один з одним.
Чому це так, вчені поки не знають, але наявність такого незвичайного «рельєфу» у нижньому шарі мантії, за їхніми словами, говорить про те, що її породи практично не перемішуються з верхніми частинами літосфери і збереглися в первісному вигляді з часів формування Землі.
Відповідно, їх аналіз і створення аналогів в лабораторії допоможе геологам зрозуміти, із чого був «зліплений» наш світ в перші миті життя Сонячної системи.
