Потонувші континенти поблизу ядра Землі можуть порушити рівновагу нашого магнітного поля

Дві дивні освіти - одна під Тихим океаном, а інша під Африкою - схожі одна на одну з погляду сейсмічних хвиль, тому передбачалося, що вони мають однаковий склад.

Геодинамік з Кардіффського університету Джеймс Пантон та його колеги тепер дійшли іншого висновку, визначивши, що ці два регіони складаються з різних матеріалів та мають різну історію. Якщо це правда, це може вплинути на тепловий потік та конвекцію глибоко всередині нашої планети засобами, які можуть вплинути на те, як Земля генерує свою магнітосферу. Це дослідження було опубліковано в Scientific Reports .

До 900 кілометрів (560 миль) у висоту і тисячі кілометрів завширшки, дві «великі провінції з низькою швидкістю» спантеличили вчених відтоді, як їх виявили сейсмічними даними у 1980-х роках. Дослідження з того часу показали, що вони принаймні частково складаються з колишньої океанічної кори.

«…дивно спостерігати зв'язок між рухом плит на поверхні Землі та структурами на глибині 3000 кілометрів у надрах нашої планети», — каже сейсмолог Оксфордського університету Паула Келемейєр.

Мільйони років природної циклічності кори змішали те, що колись було поверхнею Землі, глибоко в мантії. Отриманий склад тепер покриває до 30 відсотків ядра, уповільнюючи сейсмічні хвилі, які геологи використовують для зондування внутрішньої структури Землі.

"Наші моделі циркуляції мантії за останній мільярд років демонструють, що великі провінції з низькою швидкістю можуть природно формуватися в результаті переробки океанічної кори", - пишуть Пантон і його команда, оскаржуючи конкуруючі теорії про те, що аномалії виникли в результаті зіткнення з Землею близько 4,5 метрів.

Дослідники виявили, що структура Тихого океану, мабуть, містить на 50 відсотків більше свіжої океанічної кори, змішаної з африканською провінцією. Це призводить до більшої різниці у складі між Тихоокеанською провінцією та навколишньою мантією, не кажучи вже про помітну різницю у її щільності.

"Ми виявили, що Тихоокеанська великомасштабна низькошвидкісна провінція збагачена субдукованою океанічною корою, що говорить про те, що причиною цієї різниці є нещодавня історія субдукції Землі", - говорить Пантон.

Команда припускає, що сумнозвісне своєю активністю Тихоокеанське вогняне кільце постійно поповнює земну кору.

Навпаки, регіон навколо африканської структури не настільки геологічно активний, тому більш давня кора, що міститься в ньому, була більш ретельно перемішана, що зробило цю структуру менш щільною.

"Той факт, що ці дві великі провінції з низькою швидкістю руху розрізняються за складом, але не за температурою, є ключовим в історії і пояснює, чому вони здаються однаковими з сейсмічної точки зору", - пояснює Келемеєр.

Різна температура цих двох структур у порівнянні з навколишніми регіонами впливає на те, як розсіюється тепло з ядра Землі, що, у свою чергу, впливає на конвекцію в ядрі, яка керує магнітним полем нашої планети.

Дослідники підозрюють, що оскільки дві структури мантії не дозволяють теплу ядра рівномірно розсіюватися по обидва боки нашої планети, вони можуть сприяти розбалансуванню поля, яке підтримує життєзабезпечені якості нашої атмосфери.

Велика провінція Африки з низькою швидкістю вже причетна до ослаблення магнітного поля поблизу.

Дослідникам потрібно більше даних, таких як спостереження за гравітаційним полем Землі, щоб краще зрозуміти наслідки цієї глибокої асиметрії Землі.

Фото: Том Бріджмен/NASA Goddard