Загадкові коливання виявлені на глибині 2900 км під землею

Міжнародна команда вчених щойно зафіксувала величезну геологічну аномалію: таємничу зміну, що відбувається на глибині майже 2900 км, прямо на межі між мантією та ядром Землі.

Супутники GRACE, які послідовно запускалися з 2002 по 2017 рік, виявили зміни в гравітації Землі - Фото: NASA

Дослідження, опубліковане в Geophysical Research Letters, показує, що структури гірських порід у найглибшій частині мантії можуть динамічно змінюватися за короткі проміжки часу. Ці результати можуть мати важливі наслідки для розуміння того, як утворюються сильні землетруси або як створюється магнітне поле – «щит», що захищає життя на Землі.

Дослідницька група під керівництвом науковиці Шарлотти Гон Гурантон (Паризький університет) за участі геофізиків Ізабель Пане (Університет Гюстава Ейфеля, Франція) використала дані супутникової місії GRACE (2002–2017), американсько-німецького спільного проекту, розробленого для вимірювання гравітаційного поля Землі.

Два супутники GRACE летять тандемно на фіксованій відстані, що робить їх надзвичайно точними інструментами. Коли головний супутник проходить над великою масою, такою як гірський хребет або водоносний горизонт, його сильніше гравітаційне тяжіння змушує його трохи зміщуватися, змінюючи відстань від супутника, що за ним, до супутника. Ці міліметрові зміни точно відображають зміни сили тяжіння.

Спочатку GRACE призначався переважно для вивчення кругообігу води: танення льоду, рівня ґрунтових вод. Але завдяки своїй надзвичайній чутливості команда зрозуміла, що він також може «вловлювати» коливання глибоко під землею, і раніше вони використовували ці дані для виявлення ознак на глибині сотень кілометрів, пов'язаних із сильними землетрусами.

У новому аналізі незвичайний сигнал з'явився, найчіткіше у 2007 році, з центром під Атлантичним океаном, біля узбережжя Африки. Природа цього сигналу повністю виключала можливість його спричинення рухом води чи льоду на поверхні. «Принаймні частина причини повинна виходити зсередини твердої Землі, з дуже глибини», – наголосив доктор Панет.

Примітно, що в той самий час у 2007 році супутники, які контролюють магнітні поля, також зафіксували геомагнітну аномалію в тій самій області. Збіг у просторі та часі свідчить про те, що ці два явища, гравітація та магнетизм, можуть бути двома аспектами одного й того ж глибокого геологічного процесу.

Команда дослідників висуває гіпотезу, що біля основи мантії, де знаходяться породи, багаті на перовскітні мінерали, відбуваються зміни на атомному рівні. Під величезним тиском кристалічна структура мінералу може «зруйнуватися» у щільнішу форму, цей процес відомий як фазовий перехід.

Ця зміна ущільнює породу, що призводить до збільшення маси області та створення гравітаційного сигналу. Сусідні породи змушені перебудовуватися, що призводить до деформації межі між мантією та ядром приблизно на 10 см. Це може здатися незначним, але цієї зміни достатньо, щоб вплинути на конвекційні потоки розплавленого заліза у зовнішньому ядрі, які є джерелом магнітного поля Землі та спричинили геомагнітні збурення у 2007 році.

Доктор Панет застеріг, що цей сценарій потребуватиме подальшої перевірки: «Це лише гіпотеза, нам все ще потрібні додаткові докази». Однак саме спостереження такої події вважатиметься важливим кроком вперед у науці про Землю.

«Вперше ми маємо переконливі докази того, що динамічні процеси біля основи мантії відбуваються достатньо швидко, щоб їх можна було вивчати в міру їх виникнення», – сказала професор Барбара Романович, сейсмолог Каліфорнійського університету в Берклі.

Поки що команда не виявила жодних подібних гравітаційних сигналів з 2007 року. Але моніторинг триває. Очікується, що дані наступного покоління супутників GRACE допоможуть розкрити більше таємниць на найглибших рівнях планети, де Земля спокійно «дихає» та рухається.

Повернутися до теми

МІНЬ ХАЙ

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