Создан спидометр для внутреннего слоя Земли

Исследователи Бристольского университета представили разработанный ими сейсмологический радар для определения скорости движения внутренних областей Земли. Используя новую технологию, ученые смогут получить количественные характеристики движения внутренних земных слоев. Движение мантии Земли определяет положение континентов и океанов, а также места столкновения тектонических плит, которые являются очагами землетрясений.

Земля состоит из коры, мантии и ядра. Твердая кора составляет около 6 км в толщину на дне океана и 30-50 км на континентах. Под корой расположена мантия – частично расплавленная оболочка со сложным минеральным составом. На глубине около 2900 км расположено ядро, состоящее из твердого и жидкого слоя и предположительно образованное сплавом никеля и железа.

Информация о мантии очень важна, чтобы предсказывать поведение земной поверхности. Температура мантии – от 900 градусов около коры до 3700 градусов около ядра, и поэтому минералы, образующие ее, обладают текучестью. Мантия подогревается снизу, поэтому ее вещество циркулирует подобно любой вязкой жидкости, нагреваемой на плитке. Ученые-геофизики обладают некоторой информацией о том, как перемещаются слои мантии, но процессы, происходящие в самых нижних ее слоях, до сих пор практически не изучены.

Энди Новаски, один из авторов работы, опубликованной 28 октября на сайте Nature, поясняет, что единственный способ узнать о глубинных процессах – это использовать сейсмические волны. При сильных землетрясениях они проходят большие расстояния внутри Земли, и переход через участки с разными физическими свойствами изменяет параметры волн. Анализ этих изменений позволяет ученым определить, какие процессы проходят на глубине в тысячи километров. В проведенном исследовании ученые использовали сейсмические волны для изучения свойств переходной области между мантией и ядром.

Другой автор работы, Джеймс Вуки сообщил, что, по предположениям ученых, эта область состоит из кристаллов, которые при движении мантии ориентируются определенным образом. Сейчас ученые могут определить их ориентацию. В данном исследовании такие измерения проведены в Северной и Центральной Америке. В будущем посредством этого метода ученые смогут определить направление движения мантии Земли во всех регионах.

Изучаемая зона имеет огромное значение для нашей жизни. Ученые сравнили мантию и ядро с моторами. Движение расплавленного металла в ядре, по общепризнанной гипотезе, является причиной возникновения магнитного поля Земли. Мантия перемещается медленно, однако она определяет движение тектонических плит, образуя горы, пробуждая вулканы и порождая землетрясения. Измерение движения нижних слоев мантии необходимо для получения картины долгосрочной эволюции Земли. Об этом сообщает Информнаука со ссылкой на PhysOrg.