Вчені з Федерального інституту технології Цюриха (ETH Zurich) створили нові моделі нижньої мантії Землі, які виявили області, де сейсмічні хвилі поводяться інакше, ніж передбачалося. Це свідчить про наявність порід з аномальними властивостями — вони або холодніші, або мають інший склад. Це відкриття кидає виклик сучасним уявленням про тектоніку плит і ставить перед дослідниками нові запитання.
Про це пише Phys.org.
Аномалії в нижній мантії
Дослідження використовувало сейсмічні записи, щоб відстежити положення занурених тектонічних плит у мантії Землі. Зазвичай такі плити виявляють у зонах субдукції — місцях, де одна плита опускається під іншу. Це дозволяло геологам вивчати історію виникнення і руйнування плит, а також розуміти цикли тектоніки.
Однак команда ETH Zurich і Каліфорнійського технологічного інституту знайшла нові області, які схожі на залишки субдукованих плит, але перебувають далеко від меж сучасних плит. Ці загадкові зони розташовані під великими океанами або навіть усередині континентів, де немає жодних геологічних свідчень попередньої субдукції.
“Схоже, такі зони в мантії значно поширеніші, ніж ми думали”, — зазначає Томас Схоутен, перший автор дослідження та докторант ETH Zurich.
Зона під Тихим океаном
Однією з таких зон є область під західною частиною Тихого океану, де, за сучасними теоріями, не повинно бути залишків субдукованих плит. Ця невідповідність ставить під сумнів загальноприйняті уявлення про внутрішню динаміку Землі.
“Ми не знаємо точно, що це за матеріал і що він означає для мантії”, — визнають вчені.
Дослідники припускають кілька можливих пояснень. Раніше вважалося, що ці аномалії пов’язані з холодним матеріалом плит, які субдукували за останні 200 мільйонів років. Але тепер це піддається сумніву.
“Можливо, це стародавній багатий кремнієм матеріал, який утворився під час формування мантії близько 4 мільярдів років тому і пережив конвекційні рухи. Або це багаті на залізо породи, які накопичувалися протягом мільярдів років”, — вважають автори дослідження.
Виклики сучасній науці
Завдяки моделі високої роздільної здатності вчені вперше змогли побачити такі аномалії повсюди в мантії Землі. Але природа цих утворень залишається загадкою.
“Це справжня дилема. Ми маємо нові дані, але ще не розуміємо, як їх інтерпретувати”, — підсумовують дослідники.
Це відкриття не лише кидає виклик нашому розумінню тектоніки плит, а й відкриває нові горизонти для дослідження внутрішньої динаміки Землі.