Земля хранит тайну под океаном: на глубине сотен километров пульсирует след древнего мира

Наука снова столкнулась с тайной, уходящей в самую сердцевину Земли. Учёные из Швейцарского геологического института ETH Zurich сообщили о загадочных структурах, обнаруженных глубоко под дном Тихого океана. Их зафиксировали не напрямую, а с помощью сейсмических волн, исходящих от землетрясений, — эти колебания ведут себя странно, замедляясь в определённых зонах мантии.

Мантию Земли оказалось труднее понять, чем предполагалось

Мантия — это огромный слой между земной корой и ядром, где температура достигает тысяч градусов, а давление в миллионы атмосфер. Именно здесь зарождаются вулканы и движутся тектонические плиты. Сейсмические волны помогают учёным "просвечивать" недра планеты, как томографию человеческого тела.

Однако под Тихим океаном исследователи заметили участки, где волны теряют скорость, будто проходят через материал иного происхождения. Это означает, что внутри мантии могут скрываться структуры необычного состава или температуры, отличные от окружающей расплавленной породы.

"Мы думали, что понимаем мантию Земли, но эти результаты показывают, что нам ещё предстоит многому научиться", — отметил докторант ETH Zurich Томас Шоутен.

Что это может быть

Учёные рассматривают несколько гипотез:

1. Останки древней Земли. Эти образования могут быть реликтами времён, когда планета только формировалась — более четырёх миллиардов лет назад. Если это так, они представляют собой "археологию недр", сохранившую память о первых этапах существования Земли.

2. Скопления тяжёлых пород. Возможно, это участки, где за миллиарды лет скапливались плотные железистые минералы. Такие зоны способны менять движение сейсмических волн и формировать плотные "острова" в мантии.

3. Следы древних процессов субдукции. В некоторых районах мантии затянутые вглубь тектонические плиты могли скапливаться и изменять структуру материала, однако под Тихим океаном это маловероятно — там господствует одна гигантская океаническая плита.

Почему открытие ставит учёных в тупик

Классическая модель геодинамики предполагает, что мантия — это относительно однородная масса, находящаяся в постоянном движении. Но новые данные говорят об обратном: внутри неё могут существовать "карманы" иной материи, не подчиняющиеся известным законам.

Эти структуры располагаются слишком глубоко, чтобы их можно было исследовать напрямую — на глубине сотен километров под морским дном. Поэтому учёные могут судить о них только косвенно, по изменению характеристик сейсмических волн.

Возможные последствия открытия

Если гипотеза о древнем происхождении подтвердится, это изменит представления о том, как Земля формировалась и охлаждалась. Мантия может оказаться слоёной и неоднородной, а её состав — значительно сложнее, чем считалось ранее. Это также поможет понять, почему в разных точках планеты происходят мощные землетрясения и извержения вулканов.

Кроме того, эти структуры могут объяснить, почему химический состав вулканических пород отличается: некоторые элементы, возможно, поступают именно из этих древних "капсул" внутри мантии.

Таблица сравнения гипотез

Как учёные собираются разгадать тайну

Команда ETH Zurich планирует использовать компьютерное моделирование и анализ теплопроводности материалов, чтобы определить плотность и температуру этих структур. В перспективе возможны международные проекты по сбору сейсмических данных с подводных станций, что позволит "увидеть" внутреннюю структуру Земли с беспрецедентной точностью.

Однако пока исследователи признают: им не хватает данных. Без прямых измерений или буровых образцов говорить о природе этих образований можно лишь предположительно.

Ошибка → Последствие → Альтернатива

• Ошибка: считать мантию однородной массой.
  Последствие: упрощённые модели не объясняют реальные процессы.
  Альтернатива: учитывать сложные слоистые структуры в моделях тектоники.

• Ошибка: игнорировать сейсмические аномалии.
  Последствие: недооценка причин вулканизма.
  Альтернатива: использовать данные землетрясений для уточнения внутренней карты планеты.

А что если...

Некоторые геофизики предполагают, что подобные области могут двигаться независимо от остальной мантии — как "медленно плавающие континенты" внутри Земли. Если это правда, то история нашей планеты становится ещё более динамичной: её недра постоянно перестраиваются, а глубины живут своей жизнью, скрытой от человеческих глаз.

Плюсы и минусы открытия

Частые вопросы

Почему эти структуры называют аномалиями?
Потому что они отклоняются от привычных моделей распределения плотности и температуры в мантии.

Можно ли бурить до этих глубин?
Нет. Самые глубокие скважины на Земле доходят лишь до 12 км, тогда как эти структуры находятся на сотнях километров ниже.

Что даст понимание их природы?
Оно поможет объяснить эволюцию Земли и улучшить прогнозы геологических процессов.

Мифы и правда

Миф: это следы древней цивилизации или гигантские тоннели.
Правда: речь идёт о геологических структурах, сформированных естественным образом.

Миф: аномалии могут быть источником землетрясений.
Правда: они лишь влияют на движение волн, но сами не вызывают толчков.

Миф: учёные скрывают результаты.
Правда: исследование опубликовано в открытом доступе в Scientific Reports.

Три интересных факта

1. Сейсмические волны — единственный инструмент, позволяющий "заглянуть" в глубины Земли.

2. Некоторые участки мантии под Тихим океаном считаются самыми холодными зонами на планете.

3. Даже мощнейшие землетрясения не могут полностью "просветить" ядро Земли — сигналы гаснут раньше.

Исторический контекст

Первые попытки изучить внутреннее строение Земли начались в XIX веке. Тогда сейсмологи заметили, что волны землетрясений не проходят одинаково через разные участки планеты. С тех пор сейсмография стала главным инструментом для понимания глубинных процессов. Сегодня благодаря вычислительным моделям учёные приближаются к разгадке того, что скрыто под океанами уже миллиарды лет.