Глубины Земли скрывают куда больше загадок, чем можно представить. Недавно ученые обнаружили в мантии нашей планеты гигантские аномальные структуры, которые не вписываются в общепринятые теории. Эти «затонувшие миры», погребенные на сотни километров под поверхностью, могут быть остатками древних континентов или следами катастроф, о которых мы ничего не знаем. Как их нашли, почему их там быть не должно и что это значит для науки?
Что обнаружили ученые?
С помощью сейсмической томографии — метода, который позволяет «просвечивать» недра Земли, анализируя распространение волн от землетрясений, — геологи выявили две гигантские структуры в мантии:
- Одна находится под Африкой на глубине около 2,9 тыс. км.
- Вторая расположена под Тихим океаном, уходя вглубь на 2,5 тыс. км.
Эти образования, названные Large Low-Shear-Velocity Provinces (аббревиатура — LLSVP, перевод: «Крупные области с низкой скоростью сдвига«), отличаются от окружающей мантии:
- Они на 2–3% плотнее.
- Температура в них выше на 300–400°C.
- Скорость сейсмических волн здесь снижается на 30%, что указывает на необычный химический состав.
Почему их там не должно быть?
Согласно классическим моделям, мантия Земли — это однородная (относительно) раскаленная порода, которая медленно перемещается за счет конвекции. Но крупные области с низкой скоростью сдвига нарушают эту картину:
- Они слишком стабильны. Эти структуры существуют как минимум 200 млн лет, хотя конвекционные потоки должны были давно их «размыть».
- Их состав загадочен. Предполагается, что они могут содержать элементы, которых почти нет в остальной мантии, — например, остатки древней коры или фрагменты ядра.
- Они влияют на вулканизм. Над крупными областями с низкой скоростью сдвига находятся зоны активных извержений, такие как Гавайские острова и Йеллоустон.
Откуда взялись эти структуры? Гипотезы.
1. Остатки Тейи — протопланеты, столкнувшейся с Землей.
Согласно теории, Луна образовалась после удара Земли с гипотетической планетой Тейя 4,5 млрд лет назад. Возможно, фрагменты Тейи «утонули» в мантии и сохранились как крупные области с низкой скоростью сдвига (LLSVP).
2. Древние континенты.
Некоторые геологи считают, что это части суперконтинента Пангеи или даже более древних массивов суши, которые погрузились в мантию в результате тектонических процессов.
3. Кристаллизованная магма.
Есть версия, что крупные области с низкой скоростью сдвига (LLSVP) — это гигантские резервуары магмы, которые кристаллизовались на ранних этапах формирования планеты.
4. Следы «алмазных фабрик».
Высокие давление и температура в этих зонах могут создавать условия для образования алмазов, но доказательств пока нет.
Как это меняет наши представления о Земле?
1. Новый взгляд на тектонику плит.
Крупные области с низкой скоростью сдвига (LLSVP) могут влиять на движение литосферных плит, «подталкивая» их и провоцируя землетрясения.
2. Ключ к истории планеты.
Изучение состава этих структур поможет понять, как формировались континенты и океаны миллиарды лет назад.
3. Связь с вулканизмом.
Аномалии объясняют, почему некоторые вулканы, как Йеллоустон, остаются активными миллионы лет — под ними находятся «мантийные плюмы», поднимающиеся от LLSVP.
Технологии, которые позволили сделать открытие.
Понятное дело, что для подобного открытия были использованы современные технологии:
- Сейсмическая томография. Анализ данных от 4000 сейсмографов по всему миру.
- Суперкомпьютеры. Моделирование мантии с учетом температуры, давления и состава.
- Спутники GRACE. Измерение гравитационных аномалий, связанных с LLSVP.
Что дальше? Планы ученых.
Новое открытие всегда позволяет взглянуть иначе на уже известную информацию, а также мотивирует на новые исследования:
- Глубинное бурение. Проекты, подобные Кольской сверхглубокой скважине, но с новыми технологиями.
- Изучение алмазов. Включения в алмазах могут содержать образцы материала из LLSVP.
- Миссии к другим планетам. Сравнение с аномалиями в мантиях Марса или Венеры.
Почему это важно для нас?
Открытие крупных областей с низкой скоростью сдвига (LLSVP) не только меняет учебники по геологии, но и имеет практическое значение:
- Прогнозирование землетрясений и извержений. Понимание связи между LLSVP и тектоникой улучшит прогнозы.
- Поиск полезных ископаемых. Аномалии могут указывать на месторождения редких металлов.
- Космические миссии. Изучение Земли помогает разгадать тайны других планет.
Краткие итоги.
«Затонувшие миры» в мантии напоминают, что наша планета — это многослойная загадка. Каждое открытие, будь то древние континенты или следы космических катастроф, переписывает историю Земли. Возможно, однажды мы обнаружим, что под ногами у нас скрываются целые «планеты внутри планеты» — немые свидетели эпох, о которых мы даже не догадываемся.
Пока же ученые продолжают картографировать глубины, а Земля напоминает: даже спустя 4,5 млрд лет она не спешит раскрывать все свои секреты.
