Затонувшие континенты вблизи ядра Земли могут нарушить равновесие нашего магнитного поля

Два странных образования — одно под Тихим океаном, а другое под Африкой — похожи друг на друга с точки зрения сейсмических волн, поэтому предполагалось, что они имеют одинаковый состав.

Геодинамик из Кардиффского университета Джеймс Пантон и его коллеги теперь пришли к иному выводу, определив, что эти два региона состоят из разных материалов и имеют разную историю. Если это правда, это может повлиять на тепловой поток и конвекцию глубоко внутри нашей планеты способами, которые могут повлиять на то, как Земля генерирует свою магнитосферу. Это исследование было опубликовано в Scientific Reports.

Підписуйтеcь на наш Telegram-канал Lenta.UA - ЄДИНІ незалежні новини про події в Україні та світі

До 900 километров (560 миль) в высоту и тысячи километров в ширину, две «крупные провинции с низкой скоростью» озадачили ученых с тех пор, как они были обнаружены сейсмическими данными в 1980-х годах. Исследования с тех пор показали, что они, по крайней мере, частично состоят из бывшей океанической коры.

«…удивительно наблюдать связь между движением плит на поверхности Земли и структурами на глубине 3000 километров в недрах нашей планеты», — говорит сейсмолог Оксфордского университета Паула Келемейер.

Миллионы лет естественной цикличности коры смешали то, что когда-то было поверхностью Земли, глубоко в мантии. Полученный состав теперь покрывает до 30 процентов ядра, замедляя сейсмические волны, которые геологи используют для зондирования внутренней структуры Земли.

«Наши модели циркуляции мантии за последний миллиард лет демонстрируют, что крупные провинции с низкой скоростью могут естественным образом формироваться в результате переработки океанической коры», — пишут Пантон и его команда, оспаривая конкурирующие теории о том, что аномалии возникли в результате столкновения с Землей около 4,5 миллиарда лет назад, что привело к образованию Луны.

Исследователи обнаружили, что структура Тихого океана, по-видимому, содержит на 50 процентов больше свежей океанической коры, смешанной с африканской провинцией. Это приводит к большей разнице в составе между Тихоокеанской провинцией и окружающей мантией, не говоря уже о заметной разнице в ее плотности.

«Мы обнаружили, что Тихоокеанская крупномасштабная низкоскоростная провинция обогащена субдуцированной океанической корой, что говорит о том, что причиной этой разницы является недавняя история субдукции Земли», — говорит Пантон.

Команда предполагает, что печально известное своей активностью Тихоокеанское огненное кольцо постоянно пополняет земную кору.

Напротив, регион вокруг африканской структуры не столь геологически активен, поэтому содержащаяся в нем более древняя кора была более тщательно перемешана, что сделало эту структуру менее плотной.

«Тот факт, что эти две крупные провинции с низкой скоростью движения различаются по составу, но не по температуре, является ключевым в истории и объясняет, почему они кажутся одинаковыми с сейсмической точки зрения», — поясняет Келемейер.

Различная температура этих двух структур по сравнению с окружающими их регионами влияет на то, как рассеивается тепло из ядра Земли, что, в свою очередь, влияет на конвекцию в ядре, которая управляет магнитным полем нашей планеты.

Исследователи подозревают, что, поскольку две структуры мантии не позволяют теплу ядра равномерно рассеиваться по обеим сторонам нашей планеты, они могут способствовать разбалансировке поля, которое поддерживает жизнеобеспечивающие качества нашей атмосферы.

Крупная провинция Африки с низкой скоростью уже оказалась причастной к ослаблению магнитного поля поблизости.

Исследователям необходимо больше данных, таких как наблюдения за гравитационным полем Земли, чтобы лучше понять последствия этой глубокой асимметрии Земли.

Фото: Том Бриджмен/NASA Goddard

Читайте также: Ученые доказали влияние лунных приливов на магнитное поле Земли

Читайте также: В Китае запустили генератор мощного магнитного поля