Столкновение с планетой размером с Марс 4,5 миллиарда лет назад, возможно, оставило неизгладимый след в глубокой мантии нашей планеты.
Новое исследование предполагает, что группа таинственных сверхплотных структур непосредственно за пределами ядра Земли может быть остатками древнего межпланетного столкновения.
Эти странные структуры известны как зоны сверхнизких скоростей (ULVZS), потому что сейсмические волны, генерируемые землетрясениями, проходят через эти зоны примерно на 50% медленнее, чем через окружающую мантию. Это означает, что ULVZ также намного плотнее остальной мантии и, возможно, состоят из более тяжелых элементов.
Трудно сказать что—либо наверняка об этих плотных скоплениях горных пород, потому что ULVZ находятся почти в 1800 милях (2900 километрах) ниже поверхности Земли - одна группа сгруппирована глубоко под Африкой, а другая - под Тихим океаном, где встречаются скалистая мантия и жидкометаллическое внешнее ядро. Это слишком глубоко для человеческого глаза, чтобы увидеть; только сейсмические данные могут дать представление о размере, форме и структуре ULVZS.
Теперь, используя новую компьютерную модель и свежие сейсмические наблюдения из глубины Австралии и Новой Зеландии, исследователи, возможно, добавили важный элемент в головоломку ULVZ. Согласно исследованию, опубликованному 30 декабря 2021 года в журнале Nature Geoscience, эти зоны не являются однородными структурами, а скорее кажутся состоящими из слоев различных материалов, которые накапливались на протяжении тысячелетий.
"Самым удивительным открытием является то, что зоны сверхнизких скоростей не являются однородными, но содержат сильные структурные и композиционные различия внутри них", - говорится в заявлении ведущего автора исследования Сурьи Пачаи, аспиранта Австралийского национального университета. "Этот тип ULVZ можно объяснить химическими [вариациями], созданными в самом начале истории Земли, которые все еще недостаточно хорошо перемешаны после 4,5 миллиардов лет мантийной конвекции".
(Мантийная конвекция - это процесс, посредством которого твердые породы в мантии планеты медленно движутся в соответствии с тепловыми потоками.)
После того, как их компьютерное моделирование показало, что в пределах ULVZS, вероятно, была слоистая или смешанная структура, исследователи предложили возможную историю происхождения структур — историю, которая начинается более 4 миллиардов лет назад, примерно в то время, когда впервые сформировалась скалистая кора ранней Земли. Под поверхностью более тяжелые элементы, такие как железо, опускались к ядру планеты, в то время как более легкие элементы, такие как кремний, поднимались к мантии.
Вся эта организация вышла из строя, когда планета размером с Марс, известная как Тейя, врезалась прямо в раннюю Землю - древний катаклизм, который исследователи называют гипотезой гигантского удара. Столкновение, возможно, разбросало огромное количество обломков на орбиту Земли, что, возможно, привело к образованию Луны, а также повысило температуру всей планеты и создало большой "океан" магмы на поверхности планеты, сказал Пачаи.
Исследователи сказали, что различные породы, газы и кристаллы, образовавшиеся во время столкновения, были бы рассеяны по этому океану магмы, но не навсегда. В течение следующих миллиардов лет более тяжелые материалы опустились бы на дно мантии, за ними последовали бы более легкие, что в конечном итоге создало бы плотную слоистую структуру железа и других элементов на границе ядра и мантии. Поскольку мантия вспенивалась на протяжении веков, этот плотный слой разделился бы на более мелкие сгустки, разбросанные по нижней мантии, эффективно давая нам ULVZ, о которых мы знаем сегодня.
Исследователи добавили, что этот сценарий может не объяснить источник всех ULVZ, поскольку есть также некоторые свидетельства того, что другие явления, такие как таяние океанской коры, погружающейся в мантию, могут объяснить ULVZ. Однако модели команды показывают, что гипотеза гигантского удара надежно объясняет, как могли быть созданы плотные слоистые зоны.
P/S " Статья интересная, но я не все понял перевел как есть, может получилось коряво.
Это перевод с Space с максимальным сохранением смысла публикации .
Подписывайтесь на канал, ставьте лайки