Ученые обнаружили шесть ранее неизвестных структур на глубине почти 2900 километров под поверхностью Земли, что позволило узнать новые подробности об одном из наименее изученных регионов планеты.
В новом исследовании опубликованном в Journal of Geophysical Research: Solid Earth, исследователи из Китайской академии наук использовали данные сейсморазведки и искусственный интеллект, чтобы составить карту необычных структур вдоль границы между твердой мантией Земли и ее жидким внешним ядром.
Эти структуры, известные как глубоко залегающие рассеиватели, невозможно наблюдать напрямую. Вместо этого ученые обнаруживают их, анализируя едва заметные изменения сейсмических волн, возникающих при сильных землетрясениях, по мере их распространения по планете.
Недавно обнаруженные формации находятся на границе ядра и мантии — в экстремальной среде, где температура между слоями повышается примерно на 1000 градусов по Цельсию, а медленно движущаяся твердая порода встречается с расплавленным никелем и железом.
Тепло, исходящее из ядра, способствует мантийной конвекции, которая, в свою очередь, влияет на вулканическую и геологическую активность на поверхности Земли.
Обнаружены шесть ранее неизвестных областей
Анализ выявил шесть значительных областей, содержащих материал, существенно отличающийся от окружающей мантии.
Ученые заявили, что подобные конструкции ранее не были задокументированы.
“Мы обнаружили шесть областей, которые, вероятно, содержат значительные неоднородности, которые никогда ранее не были задокументированы, обеспечивая четкие приоритетные цели для будущих исследований глубоких недр Земли”, — пишут исследователи.
Предыдущие исследования выявили изолированные фрагменты и аномалии в регионе.
Новые данные свидетельствуют о том, что некоторые из этих ранее отдельных объектов могли вместо этого быть частями гораздо более крупных связанных образований. Ученые до сих пор точно не знают, из чего состоят эти структуры.
Это может быть древняя кора или остатки другой планеты
Одна из возможных версий заключается в том, что недавно обнаруженные образования частично состоят из чрезвычайно древних фрагментов земной коры.
За миллиарды лет тектоническая активность могла затащить части коры глубоко в мантию, в конечном итоге отложив их вблизи ядра. В этих структурах могут находиться остатки Теи, гипотетической протопланеты размером с Марс, которая, как считается, столкнулась с молодой Землей примерно 4,5 миллиарда лет назад.
Считается, что это колоссальное столкновение сыграло роль в формировании Луны. Материал, оставленный Теей, мог проникнуть в недра Земли и скопиться вблизи границы ядра и мантии.
Под воздействием огромного давления и температур, царящих на глубине 2800 километров, такой материал может частично расплавиться, превратиться в другие минералы и осесть в виде крупных термохимических структур, отличающихся от окружающей мантии.
Исследователи не пришли к однозначному выводу, какое из этих объяснений верно.
ИИ открывает новое окно в недра Земли
Это открытие демонстрирует, как искусственный интеллект может значительно ускорить исследования тех областей Земли, до которых человек никогда не сможет добраться напрямую.
По мере того как ученые обрабатывают все больше сейсмических данных, исследователи рассчитывают создавать все более подробные модели глубинной мантии.
«Расширяющаяся база данных позволит усовершенствовать мелкомасштабные структурные модели нижней мантии и даст нам все больше информации для углубления нашего понимания геодинамического состояния глубинных слоев Земли», — пишут исследователи.
Шесть недавно обнаруженных структур теперь дают ученым конкретные ориентиры для будущих исследований.
Спустя более ста лет после того, как исследователи начали использовать землетрясения для изучения недр планеты, некоторые из величайших геологических загадок Земли по-прежнему скрыты в тысячах километров под нашими ногами.
Комментариев (0)