Земля скрывает некоторые из своих самых впечатляющих горных цепей глубоко в своей мантии.
Наша планета состоит из трех основных слоев - коры, на которой живут 7,7 миллиарда человек и почти 9 миллионов других видов; его мантия, которая в основном состоит из твердых пород, составляет 84 процента от объема нашей планеты и приводит в действие вулканы и землетрясения; и ядро, которое питает постоянное магнитное поле вокруг нашего земного шара.
Но между этими различными слоями есть еще более подробная анатомия. Разделение мантии на верхний и нижний слои является переходной зоной, самой глубокой частью которой является так называемая граница протяженностью 660 километров (410 миль). И теперь геологи обнаружили, что эта граница скрывает многие горы, сообщают исследователи в новом исследовании, опубликованном 14 февраля в журнале Science.
Согласно заявлениям Принстонского университета, эти горы более изрезанные, с большими различиями в высоте, чем диапазоны, с которыми мы знакомы на поверхности, такие как Скалистые горы и Аппалачи.
Для того, чтобы ученые обнаружили эти горы, похороненные примерно в 410 милях от поверхности, нашей планете нужно было потрясти - много.
В рамках международного сотрудничества между Принстонским университетом и Институтом геодезии и геофизики в Китае ученые проанализировали данные о землетрясении магнитудой 8,2, потрясшем Боливию в 1994 году.
Согласно заявлению, сильные землетрясения могут послать ударные волны через внутреннюю часть планеты, иногда через ядро, вплоть до другой стороны и обратно. Сейсмологи могут следить за интенсивностью волн в разных точках на поверхности, когда эти удары отскакивают назад и вперед.
Сейсмические волны изменяются в зависимости от того, что они поражают; в то время как они движутся прямо через гладкие камни, волны рассеиваются, когда они достигают границ или любой шероховатости. Сейсмологи на поверхности могут обнаружить, насколько волны рассеиваются, и использовать эти данные, чтобы выяснить, что находится под поверхностью.
Делая это в новом исследовании, исследователи создали симуляцию того, как выглядят верхняя часть переходной зоны и нижняя часть (граница 660 км) в мантии. Хотя они обнаружили, что граница содержит неровности, неясно, являются ли горы выше тех, с которыми мы знакомы на поверхности планеты.
Исследователи обнаружили, что, как и на поверхности Земли, рельеф на этой границе сильно различался. Кроме того, в самой верхней части этой зоны, на глубине около 410 километров (255 миль), они обнаружили очень небольшую шероховатость.
В заявлении говорится, что выяснение того, почему этот пограничный слой выглядит так, может помочь ученым понять, как образовалась планета и как она сейчас функционирует. Неясно, смешаны ли верхняя и нижняя мантия или остаются независимыми друг от друга, каждый со своим химическим составом. В течение многих лет геологи обсуждали, удерживает ли эта переходная зона верхнюю и нижнюю мантии от перемешивания.
Но недавно найденная топография может дать представление о том, смешиваются ли эти два. По словам исследователей, более гладкие участки границы могли возникнуть в результате смешения двух слоев, в то время как более грубые участки могли возникнуть из-за того, что они не могли очень хорошо смешиваться в этих местах, создавая отложения.
Сами залежи могут быть из горных пород, которые давно мигрировали из коры в мантию и теперь лежат у границы 660 км, возможно, прямо под или прямо над ней, говорится в заявлении.
«Легко предположить, учитывая, что мы можем обнаруживать только сейсмические волны, проходящие через Землю в ее текущем состоянии, что сейсмологи не могут помочь тому, как изменился интерьер Земли за последние 4,5 миллиарда лет», - соавтор исследования Джессика Ирвинг, геофизик в Принстоне, говорится в заявлении. «Что удивительно в этих результатах, так это то, что они дают нам новую информацию, чтобы понять судьбу древних тектонических плит, спустившихся в мантию, и где материал древней мантии еще может находиться».
