НОВОСТИ В УКРАИНЕ
Глубоко под нашими ногами планета, которую мы называем домом, полна сюрпризов. Хотя из космоса Земля может выглядеть как простой вращающийся голубой шарик, «снимите слои» и вы обнаружите, что она далеко не гладкая и однородная.
Странные структуры, резкие границы и совершенно неожиданные вариации в глубоких недрах показывают, что наша планета намного сложнее, чем мы когда-либо предполагали. И есть как минимум 5 самых интригующих геологических загадок, скрывающихся внутри Земли, пишет Futura.
И третья по-настоящему поражает воображение.
Внутренний мир Земли — что угодно, только не скучно
Поколениями люди задавались вопросом, что скрывается глубоко под землёй. Лишь в XIX веке, с развитием сейсмологии, учёные начали раскрывать эту тайну. Слой за слоем постепенно проявлялась структура Земли: кора, мантия, внешнее ядро и внутреннее ядро.
Благодаря более точным измерениям, лабораторным экспериментам с высоким давлением, компьютерным моделям и – в последнее время – анализу данных с помощью ИИ, мы теперь картируем эти слои со всё большей детализацией.
Но чем глубже мы заглядываем, тем более странной становится картина. Каждый новый шаг вперёд раскрывает новые «аномалии» – странности, которые упорно отказываются объясняться и доказывают, насколько на самом деле сложна планета.
1. Зоны ультранизких скоростей (ULVZ) — загадочные карманы у основания мантии
Среди самых странных структур, обнаруженных в глубинах Земли, – зоны ультранизких скоростей, или ULVZ. Расположенные прямо у основания мантии, чуть выше границы с внешним ядром – примерно в 2900 км под нашими ногами, – эти зоны представляют собой места, где сейсмические волны внезапно замедляются гораздо сильнее, чем ожидалось.
Это резкое, драматичное замедление указывает на что-то по-настоящему необычное с очень чётко очерченной границей.
Тем не менее, несмотря на все более совершенные карты и модели, их происхождение остаётся большой неразгаданной загадкой. Это карманы сверхгорячего материала? Остатки древней океанической коры? Реликты первоначального магматического океана Земли? Единого мнения пока нет, и каждое новое открытие лишь усиливает интригу.
2. Гигантские LLSVP — огромные «капли» в основании планеты
ULVZ – не единственные загадки в глубинах. На той же границе с внешним ядром учёные обнаружили две гигантские структуры – настолько огромные, что ULVZ рядом с ними меркнут.
Одна располагается под Африкой, другая – под Тихим океаном. Это LLSVP – крупные провинции с низкой скоростью сдвига. Представьте себе сверхмассивные «капли», простирающиеся на тысячи километров в поперечнике и более чем на 1000 км в толщину.
Как и ULVZ, LLSVP замедляют сейсмические S-волны (один из типов сейсмических волн), но в поистине грандиозном масштабе. Это сверхгорячие регионы, скопления материала с иным химическим составом, или нечто среднее? Вопрос до сих пор открыт.
Что мы точно знаем: эти «капли» играют важную роль в глубинной конвекции мантии – том самом перемешивании, которое питает вулканические горячие точки. Некоторые исследования даже предполагают, что мантийные плюмы (корни крупных вулканов) могут зарождаться у краёв этих загадочных провинций.
3. Разрыв на глубине 520 километров — озадачивающий скачок между слоями
Странности не ограничиваются самыми глубокими уголками планеты. На сравнительно «неглубокой» глубине – около 520 км – скорость сейсмических волн снова меняется, и исследователи не могут точно определить почему.
Этот странный скачок скоростей ставит сейсмологов в тупик с тех пор, как его впервые заметили в конце 1980-х годов. Наиболее распространённая теория? Дело в минералах. Верхняя мантия в основном состоит из богатых оливином пород, но под давлением оливин превращается в вадслеит, а затем в рингвудит.
Это превращение – особенно из вадслеита в рингвудит – должно создавать чёткий сигнал в сейсмических данных на глубине 520 км. Но вот в чём загвоздка: на практике сигнал удивительно слаб, изменчив, а иногда даже вовсе отсутствует! Действительно ли это просто минеральное превращение, или здесь задействовано что-то ещё?
Некоторые предполагают, что это может быть математический артефакт, тогда как недавние исследования указывают на возможность того, что на это влияет глубинная циркуляция углерода. Никто пока не разрешил этот спор, так что загадка продолжает жить.
4. Секрет внутреннего ядра — все сложнее, чем мы думали
Спустимся на нашем воображаемом лифте прямо к самому ядру. Благодаря сейсмологии мы знаем, что твёрдое внутреннее ядро имеет радиус около 1220 км и состоит в основном из сплава железа и никеля.
А вот неожиданный поворот: сейсмические волны проходят через внутреннее ядро с разной скоростью в зависимости от направления – явление, названное сейсмической анизотропией. Обычно это объясняют тем, что кристаллы железа выстраиваются в предпочтительных ориентациях. Но почему?
Теорий множество: связано ли это с ростом ядра, деформацией, вращением Земли или взаимодействием между внутренним и внешним ядром?
Исследователи глубоко расходятся во мнениях. И, как будто этого было мало, некоторые недавние исследования предполагают, что внутреннее ядро может вовсе не быть однородной сферой – в самом его центре может скрываться некое «подъядро».
5. Недостающая масса внешнего ядра — легкость, не поддающаяся объяснению
Есть ещё одна загадка, расположенная между внутренним ядром и мантией: жидкое внешнее ядро. Оно окружает внутреннее ядро и критически важно для магнитного поля Земли.
Но вот самая странная часть: внешнее ядро легче, чем должно быть, если бы оно состояло исключительно из железа и никеля при тех колоссальных давлениях и температурах. Учёные подозревают, что в него должны быть подмешаны другие, более лёгкие элементы – сера, кремний, кислород, углерод или водород, – но их точный состав и пропорции остаются большой загадкой.
Разгадка этой тайны могла бы даже помочь расшифровать работу геодинамо (процесса, генерирующего магнитное поле Земли), поскольку точный состав ядра влияет на его плотность, конвекцию, а также электрические и тепловые свойства.
Ранее УНИАН сообщал, что ученые «раскопали» прошлое Марса и обнаружили следы трех разных водных эпох.
