Изучение распространения сейсмических волн в земных недрах позволяет геологам проводить своеобразное «сканирование» планеты и выявлять все больше уникальных черт ее внутреннего устройства. Недавнее исследование заставило специалистов более пристально изучить структуру, расположенную под Тихоокеанской литосферной плитой.
Земную поверхность, которую мы видим на карте, покрывают плиты земной коры, толщина которых колеблется от 10 до 100 километров. Под ними, на глубину почти три тысячи километров, простирается мантия — основная часть планеты. Эти плиты постоянно, пусть и незначительно, перемещаются, и именно из-за трения или столкновения между ними возникают землетрясения и происходят извержения вулканов.
В определенных, известных регионах, расположенных вдоль границ литосферных плит, наблюдается поведение, имитирующее недостаток пространства на Земле: одна плита, кажется, надвигается на другую, постепенно погружая ее вглубь планеты. Этот процесс, известный как субдукция, на протяжении сотен миллионов лет может привести к тому, что целая литосферная плита погрузится в мантию Земли, трансформируясь там в рыхлые скопления более плотной материи. Геологи находят и изучают следы этих плит, когда-то затонувших в далеком прошлом, посредством землетрясений: скорость распространения сейсмических волн зависит от плотности, температуры и минералогического состава вещества.
Геологи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха и Калифорнийского технологического института (США) провели совместное исследование, в котором сопоставили особенности распространения различных видов сейсмических волн, чтобы получить наиболее детальное представление о структуре мантии Земли статье для издания Scientific Reports ученые подчеркнули, что все «погребенные» древние плиты объединяет логичная черта: они покоятся примерно под зонами субдукции и вряд ли могут успеть «уплыть» далеко до того, как станут уже неразличимы в общей массе.
Новые сейсмические данные вызвали у исследователей замешательство: сейсмические волны указывают на практически повсеместное наличие гигантских структур на глубине около тысячи километров под Тихоокеанской плитой — крупнейшей частью литосферы Земли. Геологи выражают сомнения в том, что эти структуры являются результатом субдукции. Возникло предположение, что они образовались в результате другого процесса.
Ученых особенно заинтересовало обилие крупных скоплений вещества, расположенных под западной частью плиты. Известно, что эта область литосферы является самой древней и при этом отличается небольшой толщиной. В связи с этим предполагается, что в течение сотен миллионов лет конвекция – процесс перемешивания мантии – постепенно отслаивала нижние слои плиты. Существуют также гипотезы о том, что это скопления, насыщенные металлами, либо образовались вместе с Землей и ее мантией 4,6 миллиарда лет назад, либо образовались в процессе эволюции планеты.