Невідомі структури в мантії Землі: що ховається під Тихим океаном?

Землетруси допомагають геологам вивчати глибокі шари мантії під Тихим океаном, і під час цих досліджень було виявлено дещо незвичне. Виявилося, що сейсмічні хвилі в деяких зонах поширюються по-різному, що може свідчити про наявність холодніших структур або областей з іншим складом, ніж у навколишніх розплавлених породах. Дослідники назвали ці утворення великою загадкою.

Природа цих структур залишається невідомою. У випадку іншого розташування вони могли б бути фрагментами тектонічних плит, які затонули в зоні субдукції. Однак Тихий океан складається з єдиної великої плити, тому субдукційного матеріалу під ним не має бути. Залишається також питання, з чого складаються ці глибокі структури та яке значення вони мають для внутрішньої будови планети.

За словами докторанта Геологічного інституту ETH Zurich Томаса Шоутена, нова високоточна модель дозволяє побачити подібні аномалії в різних частинах мантії, проте залишається незрозумілим, що саме вони являють собою та які матеріали спричиняють такі закономірності.

Велика кількість холодних зон у мантії може означати, що вони виникали в різний час і з різних джерел. Це більше, ніж просто субдукційні плити, що формувалися протягом останніх 200 мільйонів років. Шоутен припускає, що ці аномалії можуть мати різне походження. Одним із варіантів є наявність давнього матеріалу, багатого на кремнезем, що зберігся ще з моменту утворення мантії близько 4 мільярдів років тому. Інший варіант — це зони, де накопичилися породи, збагачені залізом, унаслідок мантійних рухів, які відбувалися мільярдами років.

Подальші дослідження необхідні, оскільки команда аналізує лише одну властивість хвиль — їхню швидкість, — щоб зрозуміти складні процеси під земною поверхнею. Навіть із сучасними моделями складно повністю уявити будову Землі. Шоутен зазначає, що потрібно враховувати різні матеріальні параметри, які можуть пояснити спостережувані швидкості хвиль, щоб глибше зрозуміти, як саме властивості матеріалів впливають на ці явища.