Давні тектонічні плити збереглися в нижній мантії Землі, де їх не мало бути

У нижній мантії Землі знайшли залишки давніх тектонічних плит, причому в таких регіонах, де їх не мало би бути. Їх вдалося виявити завдяки суперкомп’ютеру Piz Daint, який обробив дані про сейсмічні хвилі, що утворюються внаслідок землетрусів і проходять через нашу планету, зберігаючи в собі інформацію про її внутрішню структуру. Ці результати є важливими для розуміння процесів у надрах нашої планети, які впливають на землетруси та виверження вулканів на її поверхні. Дослідження опублікували в Scientific Reports.

Області, в яких сейсмічні хвилі проходять швидше (позначені синім) чи повільніше (червоним), що може вказувати на існування давніх літосферних плит. Schouten et al. / Scientific Reports, 2025

Області, в яких сейсмічні хвилі проходять швидше (позначені синім) чи повільніше (червоним), що може вказувати на існування давніх літосферних плит. Schouten et al. / Scientific Reports, 2025

Як вдалося дослідити внутрішню мантію Землі?

Команда американських і швейцарських дослідників використала сучасні комп’ютерні технології, щоб побудувати детальну модель нижньої мантії Землі. Для цього використали дані про сейсмічні хвилі, які змінюють свою швидкість або напрямок залежно від того, крізь який матеріал проходять. Суперкомп’ютер Piz Daint дозволив створити карту розподілу швидкостей сейсмічних хвиль у нижній мантії. Завдяки цьому дослідники виявили зони, де хвилі рухаються значно швидше або повільніше, ніж у навколишніх матеріалах.

Зони включали великі скупчення високощільних і холодніших порід, які можуть бути залишками давніх тектонічних плит. Вони могли потрапити у мантію в результаті зіткнення плит або занурення однієї плити під іншу, тобто субдукції. Але неочікуваним відкриттям стали ці скупчення в районах, що віддалені від сучасних зон субдукції. Наприклад, великі аномалії зафіксували під західною частиною Тихого океану. Як вважають науковці, вони можуть бути залишками від основи Тихоокеанської плити, яка ближче до поверхні є набагато тоншою, ніж повинна бути.

Отримані результати також показують, що деякі з цих аномалій можуть бути залишками матеріалів, які сформувалися ще на ранніх етапах існування Землі, приблизно чотири мільярди років тому. Іншою гіпотезою їх виникнення є накопичення залізовмісних порід у результаті процесів конвекції, тобто перенесення тепла рідиною. Виявлення древніх залишків у мантії допомагає зрозуміти, як відбувалися процеси формування планети, а також дає змогу глибше дослідити динаміку потоків у мантії.

Що знаходили у надрах Землі

🌎 Експерименти зі зразками океанічної земної кори показали, що рух літосферних плит міг розпочатися вже за пів мільярда років після формування планети.

💧 Навколо ядра Землі знайшли невідомий раніше шар, утворений із води, — вона протягом мільйонів років просочувалася туди з поверхні планети.

🙅‍♀️ На глибині 660 кілометрів під поверхнею планети науковці виявили шар, який не дозволяє літосферним плитам опускатися нижче, утім деякі з них можуть все ж досягати самого дна мантії.