Сейсмологи зафиксировали масштабные деформации в нижней мантии Земли

Международная команда сейсмологов под руководством Джонатана Вулфа из Калифорнийского университета в Беркли провела анализ сейсмических данных и выявила обширные деформации в нижней мантии планеты на глубине около 2900 километров. Исследование, опубликованное в журнале The Seismic Record, охватило почти 75 процентов нижней мантии, расположенной над границей ядра и мантии.

Ученые обработали более 16 миллионов сейсмограмм, собранных в 24 центрах обработки данных по всему миру. Это крупнейший в истории массив сейсмических данных о землетрясениях, использованный для одного исследования. На основе анализа волн, проходящих через мантию и достигающих ядра Земли, исследователи составили карту анизотропии на расстояниях в сотни километров.

В результате было обнаружено, что большая часть деформаций сосредоточена в регионах, где скопились тектонические плиты после погружения на тысячи километров под поверхность. Анизотропия выявлена примерно в двух третях проанализированных участков. Сдвиговые волны землетрясений распространяются с разной скоростью в зависимости от направления в материале, что позволило ученым отследить области деформации.

Исследователи предполагают несколько причин возникновения анизотропии в глубоких слоях. Некоторые плиты могут сохранять «ископаемую» анизотропию, возникшую в период их существования у поверхности. Вероятнее, что интенсивная деформация происходит по мере приближения плит к границе ядра и мантии, а также при деформации окружающего материала, который они вытесняют. Экстремальное давление и температура на этих глубинах могут изменять минеральную структуру, создавая новые формы анизотропии.

Вол отметил, что отсутствие четкого анизотропного сигнала не означает отсутствия деформации. В некоторых случаях сигнал может быть слишком слабым для обнаружения существующими методами. Исследователи планируют использовать полученный набор данных для более точного определения направления глобальных потоков в нижней мантии в будущих исследованиях.