Две гигантские структуры глубоко в недрах Земли могут быть остатками древней планеты
Под Африкой и Тихим океаном в самой нижней части земной мантии, окружающей ядро Земли, находятся два гигантских сгустка, занимающих от трех до девяти процентов объема Земли.
Конечно, не существует прямых способов увидеть ядро Земли, по крайней мере, без того, чтобы сгореть дотла или пробиваться сквозь людей-кротов. Самая глубокая яма, которую мы когда-либо выкапывали, — ласково названная «входом в ад», — достигла 12 263 метров, что еще далеко от прорыва земной коры до нижних слоев. Однако мы можем довольно эффективно заглянуть под поверхность, используя землетрясения в технике, известной как сейсмическая томография.
Когда происходят землетрясения, волны энергии рассылаются во всех направлениях. Измеряя толчки в нескольких местах на поверхности, ученые могут создать карту недр Земли. Поскольку камни и жидкости внутри Земли имеют разную плотность, волны проходят через них с разной скоростью, что позволяет геологам выяснить, через какой тип материала проходят волны.
Когда этот метод был новым, были обнаружены две большие и странные структуры, известные как большие области с низкой скоростью сдвига (LLSVP). В этих областях, обычно называемых «каплями», волны распространяются медленнее, чем через окружающую нижнюю мантию. Считается, что под Африкой область, известная как «Тузо», имеет высоту около 800 километров или около 90 Эверестов.
Итак, какие они? К сожалению, мы все еще не совсем уверены, хотя у нас есть несколько здравых идей. Учитывая, что объекты плотнее окружающей мантии, предполагается, что они сделаны из другого материала, хотя мы не можем точно сказать, что это такое, а также точную плотность, основываясь только на данных сейсмической томографии.
Ведущая гипотеза состоит в том, что LLSVP представляют собой груды океанической коры, которые были субдуцированы и накапливались в течение миллиардов лет. Другая немного более забавная теория состоит в том, что эти части — это куски древней планеты.
Тейя — гипотетическая планета размером с Марс, которая столкнулась с Землей около 4,5 миллиардов лет назад, отбросив достаточно камня, чтобы сформировать Луну. Было высказано предположение, что капли на самом деле являются частями самой Тейи: более плотной мантией протопланеты, которая смешалась с земной во время столкновения. В 2021 году команда смоделировала сценарий и обнаружила, что мантия Тейи могла бы выжить, если бы она была плотнее всего на 1,5–3,5 процента.
Хотя мы не знаем наверняка, что это за капли, и никогда не увидим их напрямую, методы исследования под нашими ногами постоянно совершенствуются. Остается надеяться, что это только вопрос времени, когда мы сможем называть их тем, что они есть, а не таинственными гигантскими каплями, скрывающимися глубоко под нашими ногами.