Вчені виявили прихований шар частково розплавленої породи, розташований на глибині близько 150 км під поверхнею Землі, який може вирішити давні загадки про рух тектонічних плит.  Про це свідчать результати нового дослідження.

Попередні дослідження виявили натяки на цей шар в ізольованих районах, але нове дослідження показує, що він простягається через набагато більшу частину підземних регіонів планети, ніж очікувалося.

Відкриття цієї зони дозволяє припустити, що розплавлені породи, які протікають через верхню мантію (частину Землі, яка знаходиться безпосередньо під поверхнею і земною корою), можуть відігравати лише незначну роль у зсувах тектонічних плит порівняно з іншими силами, такими як передача тепла в цьому підземному регіоні. Важливо це зрозуміти, адже рух тектонічних плит сприяв, наприклад, розквіту життя на Землі. Краще знання цієї сфери може навіть допомогти дослідити іншопланетні світи з подібною динамікою.

Ми всі знайомі з сучасною картою світу з сімома континентами та світовим океаном, але це лише одне з багатьох облич, які Земля змінювала протягом мільярдів років. Наша планета тектонічно активна, а це означає, що величезні плити гірських порід з часом зміщуються по її поверхні. В результаті, глобальний малюнок суші та океанів змінюється, коли ці плити розсуваються, вдаряються одна об одну або занурюються в мантію.

Вчені відкрили приховану досі зону Землі на глибині 150 км під поверхнею

Наприклад, коли 250 мільйонів років тому динозаври почали з’являтися на світ, більша частина суші Землі була зім’ята в суперконтиненті Пангея. За деякими прогнозами, ще через 300 мільйонів років Азія та Північна Америка можуть зіткнутися й утворити новий материк. Крім того, що ці рухомі плити змінюють поверхню Землі, вони підтримують придатність нашого світу для життя, допомагаючи підтримувати стабільний клімат, серед інших переваг.

Тектонічні плити дрейфують над областю верхньої мантії Землі, яка називається астеносферою, але існує багато відкритих питань щодо точної динаміки цього критично важливого процесу. Зокрема, деталі про нижню межу астеносфери, яка знаходиться на глибині близько 150 км під поверхнею планети, залишалися невідомими.

Тепер вчені під керівництвом Цзюньлінь Хуа, докторанта в галузі геонаук Техаського університету в Остіні, виявили прихований шар м’якої породи внизу астеносфери, який, як видається, простягається щонайменше на 44% поверхні планети, а можливо, і більше. Попри таку величезну протяжність, ця частково розплавлена зона не має суттєвого впливу на великомасштабну в’язкість астеносфери, тобто, ймовірно, не відіграє важливої ролі в тектоніці плит. Згідно з дослідженням, цей висновок допоможе вдосконалити моделі рухомих частин Землі.

Складаючи карту, Хуа помітив, що сейсмічні хвилі сповільнюються, коли вони потрапляють у прихований шар розплавленої породи, який охоплює більшу частину Земної кулі на глибині 150 кілометрів під поверхнею. Команда назвала цю зону «PVG-150», що означає «позитивний градієнт швидкості на глибині 150 кілометрів».

Потім дослідники вивчили, чи присутність PVG-150 в певних місцях має якийсь вплив на тектонічний потік в тих же районах. Цікаво, що вони не виявили кореляції між розплавленою породою і рухом плит, що свідчить про те, що наявність цих порід не настільки важлива для тектонічного потоку, як інші сили в астеносфері, такі як коливання температури та тиску.

Окрім відкриття нового шару Землі, дослідження може спростити моделі тектоніки плит, обмеживши вплив розплавленої породи. Нове дослідження також допомагає пролити нове світло на нижній шар астеносфери, що може допомогти вченим розгадати таємниці того, як тектоніка плит виникла на нашій планеті, і наскільки вона може бути поширеною в інших світах.