На глубине около 2900 км, у границы ядра и мантии, скрываются ультранизкоскоростные зоны (УНСЗ) — небольшие участки с аномальными свойствами. Новое исследование показало: эти зоны действуют как теплоизоляторы, меняя тепловой поток и, возможно, влияя на геодинамо — механизм, генерирующий магнитное поле Земли. Работа опубликована в Nature Communications.

Что такое ультранизкоскоростные зоны

УНСЗ — это «карманы» высотой десятки километров и шириной сотни, «пришитые» к нижней мантии. Сейсмологи давно знают: в них волны распространяются медленнее, а плотность выше. Но их роль в глобальных процессах оставалась загадкой.

Команда под руководством Вэнь-Пина Се из Национального тайваньского университета измерила теплопроводность железо-богатого магнезиовюстита — минерала, который, вероятно, доминирует в УНСЗ. Эксперименты с алмазными наковальнями имитировали экстремальные условия недр.

Результат: теплопроводность аномально низкая — гораздо ниже, чем в окружающей мантии. УНСЗ работают как локальные «одеяла», тормозя отток тепла от ядра.

«Такие зоны способны существенно менять распределение теплового потока на границе ядра и мантии и даже вызывать локальную тепловую стратификацию в верхней части ядра», — пояснил Вэнь-Пин Се.

Это напрямую связано с энергетикой геодинамо — конвекцией в жидком внешнем ядре, которая создаёт магнитное поле, защищающее нас от солнечного ветра.

Почему это меняет картину

УНСЗ — не просто аномалии: они влияют на тепловой баланс планеты и эволюцию магнитного щита. Авторы признают: мы знаем мало о «внутреннем двигателе» Земли.

«Мы все еще знаем очень мало о том, как работает внутренний «двигатель» Земли, — и впереди еще много работы», — отметил Се.

Исследование показывает: даже мелкие структуры в недрах могут управлять глобальными процессами — от тепловой истории до стабильности поля.

Вкратце

Ультранизкоскоростные зоны у границы ядра и мантии — теплоизоляторы, которые меняют поток энергии и влияют на геодинамо. Эксперименты подтвердили низкую теплопроводность магнезиовюстита в этих зонах. Это помогает понять эволюцию магнитного поля и недр Земли — но загадок остаётся много. Глубины планеты продолжают удивлять.