У земній мантії виявили структури невідомого походження

За поширенням сейсмічних хвиль у надрах Землі геологи наче «сканують» планету і виявляють дедалі більше цікавих особливостей її внутрішньої будови. Нещодавно таке дослідження змусило вчених особливо уважно розглянути те, що ховається під Тихоокеанською літосферною плитою. Все, що ми бачимо на карті світу, тримають на собі плити земної кори завтовшки приблизно від 10 до 100 кілометрів, а під ними на глибину майже трьох тисяч кілометрів іде найбільша частина планети — її мантія. Плити постійно потроху зміщуються, від їхнього тертя чи зіткнення друг про друга відбуваються землетруси і вивергаються вулкани.

У деяких, добре відомих місцях уздовж кордонів між плитами вони поводяться так, ніби їм на Землі не вистачає місця: одна плита ніби підминає під себе іншу, і та поступово непомітно занурюється все глибше всередину планети. Цей процес називається субдукцією і за сотні мільйонів років здатний призвести до того, що ціла літосферна плита тоне в земній мантії і перетворюється там на безформні згустки порівняно щільнішої матерії. Такі останки затонулих в незапам’ятні часи плит геологи виявляють і спостерігають за допомогою землетрусів: ударна хвиля з різною швидкістю проходить у речовині залежно від його густини, температури та мінералогічного складу.

Нещодавно команда геологів зі Швейцарської вищої технічної школи Цюріха та Каліфорнійського технологічного інституту (США) вирішила зіставити характер поширення всіх типів сейсмічних хвиль та відтворити таким чином максимально докладну картину будови мантії Землі. У статті для видання Scientific Reports вчені підкреслили, що всі «поховані» древні плити поєднують логічна риса: вони знаходяться під зонами субдукції і навряд чи можуть встигнути «плисти» далеко до того, як стануть уже нерозрізняними в загальній масі.

Саме тому нові сейсмічні дані вкрай спантеличили дослідників: ударні хвилі видають практично повсюдну присутність абсолютно гігантських структур на глибинах близько тисячі кілометрів під Тихоокеанською плитою – найбільшою частиною літосфери Землі. Геологи дуже сумніваються, що все це «жертви» субдукції. Вони запідозрили, що мають справу із наслідками якогось іншого процесу.

Особливу увагу вчених привернув достаток цих величезних скупчень речовини під західною частиною плити. Раніше вдалося встановити, що ця область літосфери найдавніша і водночас дуже тонка. Тому є припущення, що тут довгі сотні мільйонів років конвекція, тобто перемішування мантії, поступово відшаровувала нижні частини плити. Висловлюють також версії, що це багаті на метали згустки, які або сформувалися разом із самою Землею та її мантією 4,6 мільярда років тому, або «накопичилися» за час її еволюції.