Под нашими ногами обнаружили структуры, которые в сто раз выше Эвереста

Ученые обнаружили две гигантские подземные структуры, которые поднимаются до 1000 километров и переосмысливают понятие самых высоких "гор" на планете. Исследования свидетельствуют, что Эверест выглядит крошечным по сравнению с этими массивами. Образования расположены под Африкой и центральной частью Тихого океана и их возраст составляет миллиарды лет, сообщает DailyGalaxy.

Команда Арвен Дойсс из Утрехтского университета определила их с помощью колебаний нормального режима - метода, позволяющего видеть, как вся планета вибрирует после сильных землетрясений. Исследователи отобразили трехмерное затухание сейсмической энергии в мантии и смогли очертить зоны низкой скорости сдвиговых волн и низкого затухания. Эти признаки совпали в двух регионах, которые теперь известны как большие провинции с низкой скоростью сдвига (large low-shear-velocity provinces, LLSVP).

"Это не горы в обычном понимании, а термохимические структуры, поднимающиеся с границы ядра и мантии и влияющие на мантийные потоки", - объясняют исследователи.

Каждая из провинций имеет ширину до 5000 километров, а их высота превышает любые возможные образования на поверхности Земли. Модель QS4L3 стала первой глобальной моделью, которая одновременно учитывает особенности ослабления и поведение сдвиговых волн.

Сейчас ученые не до конца определились в том, откуда происходят LLSVP. По данным одного анализа, опубликованного в журнале Nature, их появление может быть связано с субдуцированными тектоническими плитами, которые погружались в недра Земли миллиарды лет назад.

Они накапливались у основания мантии, создавая так называемые "кладбища плит". Из-за высокого содержания плотных и химически устойчивых пород эти зоны почти не смешиваются с остальным мантийным материалом.

Расположение LLSVP непосредственно над ядром делает их возможными источниками мантийных шлейфов, которые могут вызывать формирование горячих точек, таких как Гавайи, Реюньон или Исландия. Они также могут влиять на крупномасштабную конвекцию и движение тектонических плит.

Эта модель позволила впервые отделить температурные эффекты от композиционных аномалий в недрах Земли. Это помогает лучше понять геодинамические силы, формирующие поверхность планеты. LLSVP могут действовать как мантийные "якоря", которые остаются стабильными сотни миллионов лет и перенаправляют потоки разогретого материала.

Данные также свидетельствуют, что хотя большая часть мантии постоянно смешивается, LLSVP остаются изолированными. Они могут быть хранилищем древнейшего материала и источником летучих веществ, способных влиять на климат и биологические процессы на поверхности Земли.

Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Geoscience, указывает на то, что эти образования простираются на глубину около 2900 километров. Согласно анализу с помощью компьютерного моделирования, проведенному командой Йошинори Миядзаки, LLSVP могут быть остатками материала, просочившегося из ядра в самом начале формирования планеты. Эта модель отвергает теории о старых тектонических плитах, вместо этого утверждая, что примеси из ядра изменили химический состав мантии.

Моделирование показало, что при охлаждении ядра легкие компоненты, такие как оксид магния и диоксид кремния, кристаллизовались быстрее железа и выталкивались в магматический океан, покрывавший молодую Землю. Эти примеси изменили состав магмы, способствуя образованию бриджманита и сейфертита вместо ферропериклаза, которого в реальных данных оказалось меньше, чем ожидалось. Такие неоднородности могли сохраняться в недрах планеты в течение 4,5 миллиардов лет, впоследствии собираясь в плотные массивы LLSVP, которые фиксируются сегодня.