Геологи внимательно проанализировали две странные «точки», обнаруженные глубоко под землей

Недра не представляют собой однородного нагромождения слоев. Глубоко в толстом среднем слое находятся две массивные термохимические точки.

По сей день ученые до сих пор не знают, откуда взялась каждая из этих массивных структур или почему эти высоты различаются, но новый набор геодинамических моделей нашел возможный ответ на эту последнюю загадку.

Эти скрытые водоемы расположены на противоположных сторонах света, и, судя по глубинному распространению сейсмических волн, точка под Африканским континентом более чем в два раза больше, чем под Тихим океаном.

Проведя сотни симуляций, авторы нового исследования считают, что точка под африканским континентом менее плотная и менее стабильная, чем ее аналог в Тихом океане, поэтому она намного выше.

«Наши расчеты показали, что первоначальный размер капель не влияет на их высоту». объяснять Геолог Цянь Юань из Аризонского государственного университета.

«Высота точек в основном определяется их плотностью и вязкостью окружающей мантии».

Трехмерный вид точки в мантии Земли под Африкой. (Мингминг Ли/Университет штата Аризона)

Одним из основных слоев внутри Земли является горячая, слегка липкая масса, известная как мантия, слой силикатной породы, лежащий между ядром нашей планеты и корой. Хотя мантия в основном твердая, она ведет себя Tar в более длительных масштабах времени.

Со временем шлейфы горячей магмы постепенно поднимаются сквозь мантию и, как считается, способствуют вулканической активности на поверхности планеты.

Поэтому понимание того, что происходит в мантии, является важной задачей геологии.

Точки Африки и Тихого океана были впервые обнаружены в 1980-х годах. С научной точки зрения, эти «суперстолпы» известны как Большие округа с низкой скоростью сдвига (LLSVP).

По сравнению с тихоокеанским LLSVP текущее исследование показало, что африканский LLSVP простирается примерно на 1000 километров (621 милю) выше, что подтверждает более ранние оценки.

Эта огромная разница в высоте указывает на то, что обе точки имеют разный состав. Однако неясно, как это влияет на окружающую мантию.

Возможно, например, менее стабильная природа африканских курганов может объяснить такую ​​интенсивную вулканическую активность в некоторых регионах континента. Это также может повлиять на движение тектонических плит, плавающих на мантии.

Другие сейсмические модели показали, что африканский LLSVP простирается до 1500 км над внешним ядром, в то время как тихоокеанский LLSVP достигает максимальной высоты 800 км.

В лабораторных экспериментах, пытающихся воспроизвести внутреннюю часть Земли, как Африканские, так и тихоокеанские холмы, кажется, качаются вверх и вниз сквозь мантию.

Авторы текущего исследования говорят, что это подтверждает их интерпретацию того, что африканский LLSVP, вероятно, нестабилен, и то же самое может быть верно для тихоокеанского LLSVP, хотя их модели этого не показали.

Различный состав тихоокеанских и африканских LLSVP также можно объяснить их происхождением. Ученые до сих пор не знают, откуда взялись эти капли, но есть две основные теории.

Одна из них состоит в том, что сваи сделаны из слияние тектонических плиткоторый соскальзывает в мантию, сильно нагревается и постепенно опускается на дно, что способствует образованию точки.

Другая теория состоит в том, что точки Остатки старого столкновения Между Землей и протопланетой Тейей, подарившей нам нашу Луну.

Теории также не исключают друг друга. Например, Тея могла внести больший вклад в одно очко; Возможно, это одна из причин, почему сегодня они выглядят так по-другому.

«Наше сочетание анализа результатов сейсморазведки и геодинамического моделирования позволяет по-новому взглянуть на природу крупнейших структур Земли в недрах и их взаимодействие с окружающей мантией». Говорит юань.

«Эта работа имеет далеко идущие последствия для ученых, пытающихся понять текущее состояние и эволюцию глубинной структуры мантии, а также природу конвекции в мантии».

Исследование было опубликовано в естественные науки о Земле.