Нове дослідження пояснює дивну поведінку сейсмічних хвиль у шарі D”, розташованому між мантією та ядром Землі.
У мантії Землі відбуваються дивні явища / фото pixabay
На глибині близько 2700 кілометрів під поверхнею Землі, у шарі, відомому як D”, вчені зафіксували дивне прискорення сейсмічних хвиль — явище, що десятиліттями залишалося науковою загадкою. Нове міжнародне дослідження під керівництвом геолога Мотохіко Муракамі пролило світло на цю аномалію.
Раніше прискорення хвиль пов’язували з мінералом перовскіт, який під екстремальним тиском перетворюється на так званий постперовскіт. Проте останні лабораторні експерименти та комп’ютерне моделювання показали: головну роль відіграє деформація цих кристалів, коли вони вирівнюються в певному напрямку під дією глибинної конвекції.
Ці кристали є анізотропними — їхні властивості змінюються залежно від напрямку. Саме ця особливість і пояснює, чому сейсмічні хвилі рухаються швидше через вирівняні кристали, ніж через хаотичну структуру.
Відео дня
Ключовим фактором у вирівнюванні кристалів виявилася глибинна конвекція — рухи розпеченої магми в мантії, що схожі на атмосферні шторми. Ці рухи, довгий час лише теоретично передбачені, тепер підтверджені експериментально.
Команда Муракамі провела моделювання з використанням матеріалу MgGeO₃, створюючи в лабораторії умови високого тиску та температури, аналогічні тим, що існують у глибинах планети. Результати підтвердили: коли кристали постперовскіту вирівнюються, сейсмічні хвилі проходять через них значно швидше.
Це відкриття не лише розкриває таємницю дивної поведінки сейсмічних хвиль, але й дає глибше розуміння того, як працює внутрішня “механіка” Землі, включаючи обмін теплом і масою між мантією та ядром.
За словами Муракамі, це перше експериментальне підтвердження теорії, яка об’єднує сейсмологічні спостереження з глибинною геофізикою.
