Загадочные континенты в земной мантии: следы древнего магматического океана

Глубоко в недрах Земли обнаружены две гигантские аномалии, бросающие вызов современным представлениям о формировании планеты. Новое исследование предполагает, что эти структуры могут быть реликтами самой ранней геологической эпохи.

Массивные образования, известные как провинции с низкой скоростью сдвиговых волн (LLSVP), расположены на глубине около 2900 километров непосредственно над ядром Земли. Их размеры поражают воображение — тысячи километров в ширину и сотни километров в высоту, что сравнимо с континентальными масштабами.

Обнаруженные с помощью сейсмической томографии, эти зоны значительно замедляют прохождение сейсмических волн и демонстрируют уникальные химические свойства. Они отличаются повышенной температурой, плотностью и составом от окружающей мантии, образуя своеобразные "горячие точки" в глубинах планеты.

Долгое время происхождение этих структур оставалось загадкой для геологов. Предыдущие гипотезы связывали их с субдукцией океанической коры или мантийными плюмами, но ни одна из теорий не могла полностью объяснить их масштабы и химические особенности.

Прорыв в понимании природы аномалий совершили исследователи из Ратгерского и Принстонского университетов. Согласно их модели, в ранний период существования Земли, когда поверхность планеты покрывал глобальный магматический океан, происходил медленный процесс химического взаимодействия между ядром и мантией.

Легкие элементы — магний, кислород и кремний — постепенно выделялись из жидкого металлического ядра и поднимались в основание магматического океана. Этот процесс, названный BECMO, fundamentally изменил состав и структуру формирующейся мантии.

Образовавшиеся плотные скопления минералов, преимущественно бриджманита, сохранили стабильность на протяжении миллиардов лет. Их химические сигнатуры теперь обнаруживаются в вулканических породах таких точек, как Гавайи и Исландия, что подтверждает глубинное происхождение материала.

Новая модель не только объясняет происхождение загадочных структур, но и предлагает целостное понимание эволюции земных недр. Это открытие меняет представления о процессах, сделавших нашу планету пригодной для жизни.