Внутреннее строение Земли по-прежнему остается одной из самых больших загадок, говорится в публикации. Люди могут пробурить земную кору на несколько километров, но мантия, которая занимает около 84% объема планеты, недоступна для прямого изучения. Поэтому ученые вынуждены полагаться на косвенные данные – например, на сейсмические волны, проходящие через Землю после землетрясений.
Прорыв произошел, когда начали применять метод полноволновой инверсии, позволяющий анализировать все волны, возникающие при землетрясениях. Для этого требуются сверхмощные суперкомпьютеры, но результаты гораздо точнее.
Команда под руководством Томаса Схаутена из Швейцарского федерального технологического института вместе с коллегами из Калифорнийского технологического института исследовала нижнюю мантию и обнаружила фрагменты, похожие на тектонические плиты, в местах, где никогда не было зон субдукции – то есть погружения одной плиты под другую. Подобные аномалии наблюдаются повсюду в мантии Земли. Самое удивительное, что эти структуры нашли в западной части Тихого океана, где, по существующим данным, их просто не должно быть.
Профессор Андреас Фихтнер из Швейцарской высшей технической школы Цюриха пояснил: "Это как врач, который десятилетиями исследовал кровообращение с помощью ультразвука и находил артерии именно там, где ожидал. А потом, если дать ему новый, более совершенный инструмент для исследования, он вдруг обнаруживает артерию в ягодице, которой там на самом деле не должно быть. Именно так мы воспринимаем новые результаты".
Модели показывают, что в разных частях мантии волны проходят с разной скоростью — значит, там различаются плотность и состав пород. Но почему так, пока не ясно. Ученые выдвигают несколько гипотез, что это может быть:
- древние остатки тектонических плит, возраст которых может составлять более 200 млн лет;
- первичные участки мантии, сохранившиеся с момента формирования Земли;
- скопления железосодержащих пород, образовавшиеся в результате внутренних процессов планеты.
Новые структуры могут влиять на тепловые потоки и движение континентов, образование вулканов и горячих точек, таких как Гавайи, тектонический цикл и представления о том, как плиты рождаются и исчезают. Чтобы разгадать тайну, ученые планируют объединить разные методы – от электромагнитных измерений до лабораторных экспериментов – и использовать еще более мощные суперкомпьютеры.