В недрата на Земята има планини и долини, които разделят двата пласта на мантията.
Международна група изследователи направиха това откритие, анализирайки данните, получени по време на мощно земетресение в Боливия, съобщава ScienceAlert.
Жул Верн някога си е представял цял подземен свят дълбоко навътре в планетата ни, пълен с изгубени праисторически същества, описани в книгата му „Пътешествие до центъра на земята“.
Но макар всъщност да няма долу динозаври, новото изследване, публикувано в Science, разкрива релефи в подземния свят, наподобяващи структурите на повърхността. Далеч от бълбукащия огнен ад, дълбоко под земята, има планини, които се конкурират с тези, които са отгоре.
Геофизиците от Принстънския университет в САЩ и Китайската академия на науките използват ехото на мощното земетресение, което удари Боливия преди две десетилетия, за да картографират топографията дълбоко под повърхността на нашата планета.
На 9 юни 1994 г. трус с магнитуд 8,2 разтърси рядко населен район на Амазонската равнина в южноамериканската държава. Нищо толкова мощно не бе наблюдавано от десетилетия, като земетресението се усети чак в Канада.
„Големите земетресения не се появяват много често“, разказва геофизикът Джесика Ървинг (Jessica Irving), водещ автор на изследването.
Земетресението бе не само голямо, но и дълбоко, с епицентър на дълбочина малко под 650 километра. За разлика от земетресенията, които идват от търкането на парчетата земна кора, енергията от такива чудовища може да разклати цялата мантия като купа с желе.
Събитието бе един от първите дълбоки трусове, измерени със съвременна сеизмична мрежа, предоставяйки на изследователите безпрецедентни записи на вълните, пронизващи вътрешността на нашата планета.
Точно както ултразвуковите вълни могат да разкрият различията в плътността на тъканите вътре в тялото, огромните сеизмични вълни, пронизващи разтопените недра на Земята, могат да се използват, за да се сглоби образът на това, което е там.
Едва наскоро с помощта на подписите на тези вълни геолозите определиха твърдостта на ядрото на планетата.
В този случай изследователите се възползваха от интензивността на земетресението от 1994 г., за да разкрият по разсейването на вълните, преминаващи между слоевете, подробности за границите на слоевете на земята.
"Знаем, че почти всички обекти имат повърхностна грапавост и следователно разсейват светлината. Ето защо можем да видим тези обекти - разсеяните вълни носят информация за грапавостта на повърхността", обяснява водещият автор Уънбо У (Wenbo Wu), геофизик от Калифорнийския технологичен институт. "В това проучване изследвахме разсеяни сеизмични вълни, които пътуват вътре в Земята, за да определим грапавостта на границата от 660 километра дълбочина.”
На тази дълбочина има разделение между по-твърдите долни части на мантията и горната зона, която не е под толкова голям натиск, което създава прекъсване, белязано от появата на различни минерали.
Най-дълбоката дупка, която някога сме изкопали, е нищожна - 12 километра, така че, без да разполагаме с жулвернов тунел, с който да проникнем в дълбините, нямаше как придобием представа как изглежда тази преходна зона. Досега.
За изненада на изследователите тази граница се оказа много груба - по-груба от повърхностния слой, върху който живеем. "С други думи, на границата от 660 километра има по-контрастна топография от Скалистите планини или Апалачите", коментира Уънбо У на сайта на Принстън.
Статистическият модел не позволява точно да се определи височината, но има вероятност тези планини да са по-големи от всичко на повърхността на Земята. Тези "планини" също не са разпределени равномерно - точно както на повърхността на земната кора има гладки океански дъна и масивни планини, на границата от 660 км има назъбени зони и гладки петна. Изследователите също така изследват слоя на 410 км дълбочина, в горната част на преходната зона на средната мантия и не намират подобна грапавост.
Схема, показваща преходната зона вътре в Земята. Горният край на преходната зона, слой, разположен на 410 км надолу, е предимно гладък, но основата на преходната зона, на 660 км дълбочина, на някои места е много по-груба от средната за глобалната повърхност. Забележка: Схемата не е мащабна. Кредит: Kyle McKernan, Office of Communications
Какво означава това
Този назъбен контур на 660 км дълбочина има значителни последствия за формирането на нашата планета и как тя продължава да функционира.
Този слой разделя мантията, която съставлява около 84% от обема на Земята.
В продължение на години геолозите обсъждат колко е важна тази граница. Те изследват как топлината преминава през мантията - дали горещите скали се пренасят плавно от границата между ядрото и мантията (около 3200 км дълбочина) чак до върха на мантията или това прехвърляне се прекъсва в този слой. Някои геохимични и минералогични доказателства предполагат, че горната и долната мантия са химически различни, което подкрепя идеята, че двете части не се смесват термично или физически.
Новите данни показват, че и двете групи изследователи може да са частично прави. По-гладките зони на границата от 660 км могат да се дължат на по-пълно вертикално смесване, докато по-назъбените „планински” райони може да са се образували на местата, където горната и долната мантия не се смесват.
"Вълнуващото в тези резултати е, че ни дават нова информация, за да разберем съдбата на древните тектонични плочи, които са се спуснали в мантията, където този древен материал все още може да се намери", коментира Ървинг. И добавя: "Сеизмологията е най-вълнуваща, когато ни позволява по-добре да разберем вътрешността на нашата планета, както в пространството, така и във времето."
И макар да не съдържа фантастични същества, изгубеният свят е под краката ни и все още могат да се намерят следи от миналото на планетата, стига да знаем къде да гледаме.
