Французские геофизики из Университета Густава Эйфеля (Париж) сделали интригующее открытие: между 2006 и 2008 годами на границе ядра и мантии Земли, на глубине около 3000 км, произошёл необычный сдвиг масс. Это изменение, описанное в журнале Geophysical Research Letters, может пролить свет на внутренние процессы планеты и их влияние на магнитное поле и сейсмическую активность.

Что нашли учёные?

Исследование основано на данных спутниковой миссии GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment), проводимой США и Германией. GRACE измеряет гравитационные аномалии Земли, позволяя отслеживать изменения в распределении масс. Учёные обнаружили, что на границе между жидким внешним ядром и нижней мантией произошёл сдвиг масс, вызвавший локальное изменение гравитационного поля. Амплитуда деформации, по оценкам, составила около 10 см.

Этот сдвиг связывают с трансформацией перовскитовых пород — минералов, которые формируются под экстремальным давлением в нижней мантии. Перовскиты, богатые магнием и железом, считаются ключевым компонентом мантии на глубинах 660–2900 км. Их свойства подтверждены как лабораторными экспериментами, так и сейсмическими данными: скорость прохождения волн в этой зоне соответствует структуре перовскитов.

Почему это произошло?

Точные причины сдвига остаются загадкой. Учёные выдвигают несколько гипотез:

  • Динамика ядра: движение жидкого внешнего ядра, состоящего из расплавленного железа и никеля, могло спровоцировать деформацию.
  • Изменения в мантии: трансформация перовскитов, возможно, связана с локальными изменениями температуры или давления.
  • Геодинамические процессы: сдвиг может быть частью более масштабных течений в мантии, влияющих на тектонику плит.

Смещение масс также могло повлиять на магнитное поле Земли, вызвав аномалии, которые фиксируются магнитометрами. Это важно, так как магнитное поле защищает планету от солнечного ветра и космической радиации.

Значение открытия

Открытие имеет ключевое значение для гео науки:

  • Понимание структуры Земли: данные уточняют модели нижней мантии и внешнего ядра.
  • Геодинамика: сдвиг может быть связан с процессами, вызывающими землетрясения и вулканизм.
  • Магнитное поле: изменения на границе ядра и мантии помогают объяснить нестабильность магнитного поля, включая его ослабление в некоторых регионах (например, Южно-Атлантическая аномалия).

«Это открытие — шаг к пониманию того, как внутренние процессы формируют Землю и её магнитное поле», — отметили исследователи. Данные GRACE показывают, что даже небольшие сдвиги на глубине могут иметь глобальные последствия.

Что дальше?

Учёные планируют продолжить анализ данных GRACE-FO (продолжение миссии GRACE) и сейсмических наблюдений, чтобы:

  • Уточнить причины сдвига масс.
  • Оценить его влияние на тектонические процессы.
  • Разработать модели, связывающие мантию и ядро с поверхностными явлениями.

Также исследования могут помочь в прогнозировании магнитных аномалий, которые влияют на спутники и навигационные системы.

Вкратце…

Сдвиг масс на границе ядра и мантии Земли, обнаруженный в 2006–2008 годах, стал неожиданным открытием, которое подтверждает сложность и динамичность недр нашей планеты. Деформация в 10 см на глубине 3000 км, связанная с перовскитами, может влиять на магнитное поле и геодинамику. Это исследование, основанное на данных миссии GRACE, открывает новую главу в изучении Земли, показывая, что даже глубинные процессы оставляют след на поверхности.