Еверест уже не найвищий: учені знайшли “гігантів”, що переважають його у 100 разів

Науковці виявили гігантські структури глибоко під поверхнею Землі – вони настільки масштабні, що Еверест на їхньому фоні здається зовсім крихітним, пише Daily Galaxy.

Нове дослідження, опубліковане в журналі Nature, свідчить про існування двох колосальних підземних структур, що простягаються від межі ядра й мантії углиб планети. Вони “височіють” на 1000 км – майже у 100 разів вищі за Еверест – і розташовані під Африкою та центральною частиною Тихого океану. 

Зазначається, що це не гори у класичному сенсі, адже вони не складаються зі звичайної породи, проте за масштабами це найбільші відомі структури всередині Землі.

У статті йдеться, що це відкриття не лише повністю переосмислює внутрішній рельєф планети, а й дає новий інструмент для дослідження її еволюції. Вважається, що ці щільні області мають вік у мільярди років, зберігаючи хімічні “підписи” ранньої Землі та впливаючи на формування вулканів, тектонічні процеси й конвекцію мантії.

Як проводили дослідження

Науковці з Утрехтського університету дійшли цих висновків завдяки новому методу сейсмічного аналізу. Вони спостерігали за коливаннями, які проходять через усю Землю після сильних землетрусів, щоб зрозуміти, як слабшає сейсмічна енергія, рухаючись у глибину. Це дозволило їм вперше створити тривимірну карту того, як енергія поводиться всередині мантії.

Таким чином дослідники виявили області з низькою швидкістю зсувних хвиль і низьким затуханням під Африкою і Тихим океаном. Поєднання цих ознак, на їхню думку, вказує на наявність величезних аномальних територій, відомих як провінції з низькою швидкістю зсувних хвиль (LLSVP).

“Це не гори у класичному значенні. Це термохімічні структури, що піднімаються від межі ядра й мантії та впливають на потоки мантії”, – пояснили автори дослідження.

Кожна з них, за їхніми словами, охоплює до 5000 км у ширину, а їхня “висота” настільки колосальна, що якби їх перенести на поверхню Землі, вони повністю змінили б визначення слова “високий”. Модель QS4L3 стала першою, що описує властивості затухання у глибині Землі у глобальних масштабах.

Стародавні плити, поховані в мантії Землі

Одне з найцікавіших у LLSVP – їхнє походження. Провідна теорія, підтверджена новими даними, свідчить, що це залишки давніх тектонічних плит, які занурилися в мантію в результаті субдукції мільярди років тому й накопичилися біля основи, утворивши своєрідні “цвинтарі плит”.

Через свою хімічну будову та щільність ці області майже не змішуються з рештою мантії, що робить їх одними з найбільш стабільних і довговічних структур на планеті.

“Схоже, це хімічно відмінні домени, що існують від найдавніших етапів історії Землі”, – кажуть учені. 

На це, за їхніми словами, вказує поєднання низького затухання й низької швидкості зсувних хвиль, що свідчить про високу щільність, високу температуру і унікальний склад.

Розташування цих структур прямо над ядром робить їх потенційним джерелом формування мантійних плюмів – гарячих потоків речовини, що створюють вулканічні “гарячі точки”, як-от Гаваї, Реюньйон чи Ісландія. Їхня форма й масштаб також можуть впливати на глобальні потоки в мантії, що відповідають за рух плит і розпад континентів.

“Якір” мантії, що формує поверхню Землі

Нова сейсмічна модель не просто візуалізує ці зони — вона вперше дає змогу відокремити вплив температури від впливу складу у глобальному масштабі. Це має величезне значення для розуміння сил, які формують поверхню Землі.

Учені вважають, що LLSVP можуть слугувати своєрідними “якорями мантії”, залишаючись на одному місці сотні мільйонів років і скеровуючи конвекційні потоки. Ця стабільність робить їх важливими учасниками циклів формування та розпаду суперконтинентів, додаючи новий вимір до теорії тектоніки плит.

Якщо раніше моделі ґрунтувалися лише на швидкості сейсмічних хвиль, нова методика затухання показує, наскільки ефективно енергія передається в мантії, даючи нове розуміння її термальної та хімічної структури. Дослідження підтвердило, що області з найнижчим затуханням точно відповідають LLSVP, тобто вони мають хімічну природу, а не просто є гарячішими ділянками мантії.

Зазначається, що дані дослідження свідчать про те, що хоча більша частина мантії безперервно перемішується, LLSVP залишаються ізольованими, виступаючи сховищами давнього матеріалу та потенційним джерелом летких речовин, що можуть впливати на клімат і біологічні процеси на поверхні Землі.