Учёные выяснили природу гигантской аномалии под Гавайями

Массивное геологическое образование, обнаруженное глубоко под Гавайскими островами, оказалось твёрдой породой с высоким содержанием железа. К такому выводу пришли исследователи, опубликовавшие результаты своей работы в научном журнале Science Advances.



Речь идёт о так называемой зоне сверхнизкой скорости — области в недрах Земли, где сейсмические волны заметно замедляются. Учёные предполагают, что именно эта структура может играть ключевую роль в формировании Гавайской горячей точки, через которую разогретое вещество поднимается из глубин мантии, поддерживая вулканическую активность региона.

Как пояснил соавтор исследования Доён Ким из Имперского колледжа Лондона, высокая концентрация железа делает эту породу более электропроводной и способствует эффективному переносу тепла. Благодаря этому тепловой поток может дольше сохраняться в одном месте, поддерживая устойчивость мантийного шлейфа на протяжении миллионов лет.

Зоны сверхнизкой скорости располагаются на границе мантии и земного ядра, примерно на глубине 2900 километров. Они считаются одними из немногих «окон» в самые труднодоступные слои планеты, позволяя учёным судить о составе и динамике внутренних оболочек Земли. Особенно крупные образования такого типа, называемые мегазонами, часто обнаруживаются под районами активного вулканизма, включая Гавайи, Исландию и острова южной части Тихого океана.

Для изучения этой аномалии исследователи применили усовершенствованный метод анализа, учитывающий не только продольные, но и поперечные сейсмические волны. Сопоставив данные различных типов волн с компьютерным моделированием возможных минералов и пород, учёные смогли уточнить причины их замедления в глубинных слоях.

Полученные данные указывают на то, что структура под Гавайями состоит преимущественно из твёрдого, богатого железом материала, что противоречит прежним предположениям о её возможной расплавленной природе. Это открытие позволяет по-новому взглянуть на происхождение подобных образований — от следов ранней эволюции Земли и кристаллизации первичного магматического океана до последствий древних процессов плавления мантии.

При этом исследователи подчёркивают, что не все подобные глубинные аномалии одинаковы. Некоторые из них могли сформироваться из-за погружения океанической коры в мантию, другие — включать вещество, поступившее непосредственно из ядра планеты. Новый подход, по мнению авторов, поможет различать такие структуры по всему миру и лучше понять механизмы формирования планет.

Как отметил Доён Ким, глубокое понимание процессов, происходящих внутри Земли, необходимо не только для геологии, но и для интерпретации данных о строении других планет Солнечной системы.

Читайте также: