Геофизики из Кардиффского университета обнаружили, что две массивные структуры, расположенные в нижней мантии Земли и простирающиеся к внешнему ядру, отличаются по своему происхождению и составу. Это открытие может объяснить нестабильность земного магнитного поля, сообщается в исследовании, опубликованном в журнале Scientific Reports.

Гигантские структуры под Землей: Что о них известно?

О существовании этих аномальных образований в глубинах планеты ученые узнали еще в 1980-х годах благодаря анализу сейсмических волн. Они представляют собой «области с низкой скоростью» – массивные скопления плотного материала, которые достигают 900 км в высоту и тысячи километров в ширину. Они расположены под Тихим океаном и Африкой, однако ранее считалось, что их состав идентичен.

Новое исследование опровергло это представление. По словам геодинамика Джеймса Пантона, различие в составе этих гигантских образований влияет на теплообмен и конвекционные потоки во внешнем ядре, что, в свою очередь, может отражаться на магнитном поле Земли.

Остатки древней коры на глубине 3 000 км

Исследование подтверждает гипотезу о том, что эти структуры частично состоят из древней океанической коры, опустившейся в мантию в результате тектонических процессов. Однако ученые обнаружили, что структура под Тихим океаном содержит на 50% больше свежего океанического материала, чем ее африканский аналог.

Это объясняется тем, что в Тихом океане активно работает Тихоокеанский огненный пояс, который постоянно поставляет в мантию новый материал. Напротив, африканская структура более стабильна, а ее состав со временем сильнее перемешался, став менее плотным.

Влияние на магнитное поле Земли

Ранее считалось, что температура структур является ключевым фактором их сейсмических свойств, но ученые выяснили, что главную роль играет именно их состав и плотность. Различия в теплообмене с ядром, вызванные этими структурами, могут приводить к локальному ослаблению магнитного поля.

Особенно это заметно в Африке, где уже зафиксировано аномальное снижение напряженности магнитного поля.

Что дальше?

Чтобы подтвердить влияние этих процессов на магнитное поле, ученым потребуется больше данных, включая гравитационные наблюдения. Однако уже сейчас ясно, что процессы на глубине 3 000 километров под поверхностью планеты играют критическую роль в формировании защитного магнитного поля Земли.