Загадочные флуктуации обнаружены на глубине 2900 км под землей

Международная группа ученых только что зафиксировала огромную геологическую аномалию: загадочное изменение, происходящее на глубине почти 2900 км, прямо на границе между мантией и ядром Земли.

Спутники GRACE, работавшие с 2002 по 2017 год, зафиксировали изменения гравитации Земли. Фото: NASA

Исследование, опубликованное в журнале Geophysical Research Letters, показывает, что структура горных пород в самых глубоких частях мантии может динамически меняться в короткие сроки. Результаты исследования могут иметь важное значение для понимания механизмов формирования крупных землетрясений и создания магнитного поля – «щита», защищающего жизнь на Земле.

Исследовательская группа под руководством ученого Шарлотты Гонь Гурантон (Парижский университет) при активном участии геофизика Изабель Пане (Университет Гюстава Эйфеля, Франция) использовала данные спутниковой миссии GRACE (2002–2017 гг.) — совместного проекта США и Германии, направленного на измерение гравитационного поля Земли.

Два спутника GRACE летят синхронно на фиксированном расстоянии, что делает их исключительно точными приборами. Когда ведущий спутник пролетает над крупным объектом, например, горным хребтом или водоносным горизонтом, его более сильное гравитационное притяжение заставляет его немного смещаться, изменяя расстояние от ведомого спутника. Эти изменения в миллиметровом масштабе точно отражают изменения гравитации.

Изначально GRACE предназначался в первую очередь для изучения круговорота воды: таяния льда и уровня грунтовых вод. Но благодаря его чрезвычайной чувствительности команда поняла, что он также может «улавливать» колебания глубоко под землёй, и ранее они использовали эти данные для обнаружения признаков на глубине сотен километров, связанных с крупными землетрясениями.

В новом анализе был выявлен необычный сигнал, наиболее отчётливо наблюдавшийся в 2007 году, с центром под Атлантическим океаном, у побережья Африки. Природа этого сигнала полностью исключала возможность его возникновения из-за перемещения воды или льда на поверхности. «По крайней мере, часть причины должна исходить из недр Земли, из очень больших глубин», — подчеркнул доктор Панет.

Примечательно, что в то же время, в 2007 году, спутники, отслеживающие магнитные поля, также зафиксировали геомагнитную аномалию в том же районе. Совпадение в пространстве и времени позволяет предположить, что эти два явления – гравитация и магнетизм – могут быть двумя аспектами одного и того же глубинного геологического процесса.

Группа исследователей выдвигает гипотезу, что в основании мантии, где находятся породы, богатые минералами перовскита, происходят изменения на атомном уровне. Под огромным давлением кристаллическая структура минерала может «схлопнуться» в более плотную форму – процесс, известный как фазовый переход.

Это изменение уплотняет горную породу, вызывая увеличение массы в этой области, что создаёт гравитационный сигнал. Соседние породы вынуждены перестраиваться, вызывая искривление границы между мантией и ядром примерно на 10 см. Это может показаться незначительным, но этого изменения достаточно, чтобы повлиять на конвекционные потоки расплавленного железа во внешнем ядре, которые являются источником магнитного поля Земли и вызвали геомагнитное возмущение в 2007 году.

Доктор Панет предупредил, что этот сценарий потребует дальнейшей проверки: «Это всего лишь гипотеза, нам всё ещё нужны дополнительные доказательства». Однако даже простое наблюдение такого события можно было бы считать важным шагом вперёд в науках о Земле.

«Впервые у нас есть убедительные доказательства того, что динамические процессы в основании мантии происходят достаточно быстро, чтобы их можно было изучать по мере их возникновения», — заявила профессор Барбара Романович, сейсмолог из Калифорнийского университета в Беркли.

С 2007 года команда не обнаруживала подобных гравитационных сигналов. Но мониторинг продолжается. Ожидается, что данные со спутников GRACE следующего поколения помогут раскрыть больше тайн самых глубоких слоёв планеты, где Земля тихо «дышит» и движется.

Вернуться к теме

МИНЬ ХАЙ

Источник: https://tuoitre.vn/phat-hien-bien-dong-bi-an-sau-2-900km-duoi-long-dat-20250918183852224.htm