В верхней мантии обнаружен глобальный вулканический «теплопровод»
По сейсмическим волнам ученые обнаружили в верхней мантии Земли ранее неизвестные «полоски» жара, некоторые из которых тянутся на несколько тысяч километров. Эта находка поможет понять, как сформировались такие вулканические острова, как Гавайи и Таити.
Некоторые вулканы формируются на зонах столкновения тектонических плит. Другие же – так называемые горячие точки – пробуждаются посередине плит, над горячими мантийными потоками, двигающимися независимо от конвективных потоков в мантии (плюмами). Но одной теории плюмов было недостаточно, чтобы объяснить появление некоторых зон «горячих точек». Взаимодействие между плюмами и верхней мантией, видимо, является очень непростым.
Чтобы «подглядеть» в недра Земли, ученые обратились к данным сейсмической томографии. Сейсмические волны, как известно, - это волны энергии, порожденной землетрясениями, взрывами и извержениями вулканов. Сейсмоволны путешествуют по недрам Земли, и их форма меняется в зависимости от вещества, сквозь которое они проходят. Всемирная сеть сейсмографов их записывает – и по данным приборов ученые могут реконструировать то, что скрывается под поверхностью.
Исследователи, во главе с Ведраном Лекичем (Vedran Lekic) из Университета Мэриленда, сопоставили формы волн, зафиксированных после сотен землетрясений по всему миру. Они открыли похожие на пальцы каналы на глубине 195-255 километров подо дном центральной части Тихого океана, образующие «сети» шириной около 1125 километров, на расстоянии 2250 километров друг от друга. На этой глубине сейсмические волны распространяются на скорости 4-5 км/сек – тогда как в каналах средняя скорость их распространения была на 4% меньше. То есть, каналы оказались жарче, чем окружающая их порода – примерно на 200°С (нормальная температура на такой глубине – около 1300°С).
«Глобальная сеть похожих на пальцы структур, ранее неизвестная… представляет средний уровень конвекции в мантии: между крупномасштабной циркуляцией, которая приводит в движение тектонические плиты, и небольшими плюмами», - рассказывает Лекич.
Данные исследования были представлены в журнале Science.
Артём Космарский nauka21vek.ru