Літосфера Землі справді занурюється в мантію: учені вперше знайшли вагомі докази

Історія Землі налічує понад 4,5 мільярда років і за цей час наша планета зазнала безліч змін, деякі з них відбулися глибоко в надрах планети. Процеси, що формують континентальну кору з більш щільних базальтових порід верхньої мантії, можуть зробити нижню літосферу щільнішою, ніж мантія, що лежить під нею, пише PHYS.org.

Одна з провідних теорій свідчить, що нижня літосфера відколюється і занурюється в мантію в процесі, відомому як занурення. На жаль, вченим було надзвичайно складно знайти переконливі докази цього процесу. У новому дослідженні команда зазирнула глибоко під Сьєрра-Невада в Каліфорнії й виявила нові докази того, що відбувається занурення літосфери.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

За словами співавторок дослідження Віри Шульте-Пелкум і Дебори Кілб, вони з колегами отримали зображення нижньої кори та верхньої мантії під Сьєрра-Невада за допомогою аналізу функції приймача, що використовує сейсмічні хвилі, які вимірюються під час перетину структур під поверхнею.

Команда також вивчила дані про землетруси з Розширеного національного сейсмічного каталогу землетрусів. У результаті їм вдалося виявити смугу сейсмічності в центральній Сьєррі, де невеликі землетруси відбуваються на незвичайних глибинах — близько 40 кілометрів і більше.

Відмінності у функціях приймачів уздовж гірського хребта виявили виразний шар у мантії, який поступово стає менш виразним у міру просування на північ. Це узгоджується з наявною гіпотезою про те, що частина літосфери під південною Сьєррою затонула мільйони років тому.

Плита холоднішої континентальної літосфери також здатна тріскатися, а не розтягуватися і текти, як гарячий матеріал, який, як правило, і знаходиться на таких глибинах. Автори вважають, що це, схоже, також пояснює наявність таких глибоких землетрусів у центральній Сьєррі. Команда також не виявила жодних доказів існування подібного шару в північній Сьєррі — автори вважають, це вказує на те, що затоплення ще не досягло цього регіону.

Зазначимо, що нова робота вчених узгоджується з попередніми дослідженнями, які виявили градієнт Мохоровичича, а не різко визначену межу кори й мантії під Сьєррою. Автори дослідження також зазначають, що їхні висновки відповідають попереднім припущенням про те, що холодна мантійна аномалія під регіоном Великої долини на заході може бути щільною літосферою, яка була загублена в процесі затоплення.

Ця гіпотеза передбачає, що затоплення в Сьєррі триває принаймні вже 3 мільйони років. Тепер учені вважають, що воно також може прогресувати на північ. Так чи інакше, але тепер регіон фактично надав докази процесу диференціації, який, як вважається, відбувається по всій земній кулі.

Раніше Фокус писав про те, що алмаз із глибини 660 км розкриває таємниці Землі: як вдалося роздобути камінь із надр планети.