Исследователи обнаружили загадочные изменения в глубинах Земли, которые произошли почти два десятилетия назад. Хотя сдвиг случился между 2006 и 2008 годами, ученые смогли его зафиксировать только недавно, анализируя данные американо-германских спутников GRACE, которые измеряли вариации земного тяготения. Работа опубликована в журнале Geophysical Research Letters.
Ученые зафиксировали загадочный сдвиг на глубине трех тысяч километров у самого ядра Земли
Ученые из Университета Густава Эйфеля в Париже и обнаружили странный сдвиг, произошедший между 2006 и 2008 годами на глубине почти 3000 километров на границе мантии и ядра Земли. Открытие стало возможным благодаря анализу данных спутников GRACE, но причина колоссального смещения масс пока выяснить не удается.
Спутники GRACE летали друг за другом с 2002 по 2017 год (как показано на этой реконструкции) и фиксировали гравитационные изменения на Земле. NASA
Хотя никто, конечно, на границе ядра и мантии не бывал, хорошо известно, что там есть горная порода перовскиты. О присутствии перовскитов известно из лабораторных экспериментов при высоких давлениях, где силикаты переходят в перовскитовую структуру. Сейсмические данные подтверждают это — скорости сейсмических волн в нижней мантии соответствуют свойствам перовскитов. Исследовать глубинные перовскиты помогают геохимические модели и редкие включения в алмазах.
Команда предполагает, что изменения произошли из-за трансформации структуры горных пород вблизи границы между ядром и мантией Земли на глубине около 2900 километров. Породы стали более плотными, что привело к изменению гравитационного поля планеты.
Спутники заглянули глубоко под землю
Временные и пространственно-временные свойства сигнала восточной Атлантики.
Открытие стало возможным благодаря уникальным возможностям спутников GRACE, которые летели по орбите один за другим на фиксированном расстоянии. При встрече с гравитационными аномалиями ведущий спутник временно отдалялся от ведомого, что позволяло измерить изменения гравитации.
«Это действительно новое наблюдение», — отмечает соавтор работы Изабель Пане. Ученые зафиксировали странный сигнал в данных GRACE, который достиг пика в 2007 году в районе у атлантического побережья Африки.
Исследователи считают, что изменения связаны с трансформацией минерала перовскита в породах на дне мантии под воздействием огромного давления. Это привело к увеличению плотности и массы пород и вызвало цепную реакцию сдвигов, достигшую границы ядра.
Деформация границы могла составить около 10 сантиметров, что повлияло на течение жидкости в ядре и вызвало магнитные аномалии, зафиксированные другими спутниками в том же регионе и временном периоде. Исследование поможет лучше понять связи между слоями Земли и их влияние на землетрясения и магнитное поле планеты.