Земля состоит из нескольких слоев: земной коры, мантии и ядра. Как известно, мантия неоднородна и состоит из двух слоев — верхней мантии и нижней мантии. Мантия представляет собой твердый, но достаточно пластичный материал, в результате чего не трескается, как твердые породы, а медленно деформируется. Поэтому эпицентр землетрясений крайне редко возникает на большой глубине, однако, как показало землетрясение у берегов Японии, иногда эпицентр все же может находиться в этих слоях Земли. Недавнее исследование показало, что мантия еще более многослойная, чем мы о ней знаем. Она содержит слой расплавленной, то есть еще более пластичной породы, который находится на глубине в 150 км, то есть на уровне верхней мантии. Теперь, зная об этом слое, ученые смогут больше узнать о тектонической активности.

Ученые обнаружили в мантии Земли новый, неизвестный ранее слой

Что представляет собой расплавленный слой Земли

Новый расплавленный слой нашей планеты был обнаружен в астеносфере. Этот слой мантии пластичнее, чем другие. Он находится на глубине от 80 км до 200 км, и охватывает не менее 44% планеты. О его наличии сообщили сотрудники Техасского университета в Остине в своем исследовании, опубликованном в журнале Nature Geoscience.

Обнаруженный слой более горячий, чем остальная часть верхней мантии, и, соответственно, более жидкий. Отсюда можно предположить, что он играет важную роль в движении тектонических плит по мантии. Но так ли это на самом деле? Точно ответить на этот вопрос ученые пока не могут, однако предварительное исследование показало, что, как ни странно, он не влияет на движения тектонических плит. А точнее, авторам удалось выяснить, что области расплава не влияла на вязкость мантии или склонность к течению. В то же время нельзя исключать, что расплавленный слой не имеет значения на локальном уровне.

Новый расплавленный слой обнаружен в верхней мантии на глубине 150 км

Как ученые обнаружили новый слой мантии

Надо сказать, что науке давно было известно о том, что астеносфера неоднородна по консистенции и температуре, то есть содержит более горячие участки с расплавленной породой. Однако ранее ученые не знали насколько глубокими и обширными являются участки с расплавленными породами. Нынешнее же исследование показало, что расплавленный слой очень обширный имеет глубину 120 км.

Но как ученые вообще узнали о его наличии, ведь заглянуть под земную кору невозможно? Единственный способ сделать какие-то выводы относительно консистенции и составе мантии — проанализировать сейсмические волны от землетрясений. Изменения в них позволяют понять через какие материалы они прошли.

Ученые определяют типы материалов в недрах Земли по сейсмическим волнам

В результате команда обнаружила, что астеносфера не содержит отдельные участки с расплавленными породами, а имеет целый расплавленный слой. Возможно, он даже охватывает всю поверхность планеты, однако ученые не смогли исследовать дно океанов. Океаны, как известно, занимают гораздо большую территорию планеты, чем континенты. Вполне возможно, что под ними тоже имеется расплавленный слой.

“В этом исследовании мы в основном используем сейсмические инструменты на континентах, и хотя мы также использовали некоторые инструменты с океанских островов, в океане, безусловно, есть некоторый пробел в данных” — говорит один из авторов исследования Цзюньлинь Хуа.

Как поясняют сами исследователи, прежде чем нанести участки с расплавленным слоем на карты, предстоит еще выполнить много работы. В нынешнем исследовании были использованы данные, полученные сейсмическим оборудованием на континентах. В будущем же ученые планируют использовать для исследования другие типы данных, а также получить информацию со дна океанов, чтобы заполнить имеющиеся пробелы информации.

По словам авторов, результаты данного исследования будут полезны для построения компьютерных моделей движения тектонических плит. А значит ученые более точно смогут прогнозировать и последствия их движения, в том числе возможные землетрясения. Напомним, что недавнее землетрясение в Турции было вызвано как раз движением тектонических плит, о чем мы рассказывали ранее, и было спрогнозировано заранее.