Когда происходят мощные землетрясения, по всей планете расходятся сейсмические волны. Для ученых это один из немногих способов изучать недра Земли: анализируя скорость, направление и отражение волн, сейсмологи получают данные о строении глубинных слоев. Международная группа исследователей использовала этот подход, проанализировав около 5300 сильных землетрясений, зафиксированных с 1995 года, и создала самую детализированную на сегодняшний день карту границы между мантией и ядром Земли на глубине примерно 2900 километров.
Анализ показал, что древние тектонические плиты, погрузившиеся в недра сотни миллионов лет назад в процессе субдукции, не исчезли бесследно. Их остатки накапливаются на поверхности внешнего ядра, формируя обширные скопления, которые исследователи описывают как своеобразные «кладбища плит». Со временем эти массы начинают распространяться вдоль границы ядра и мантии, создавая протяженные потоки горных пород. Именно с этими зонами связано значительное число случаев сейсмической анизотропии, когда волны распространяются быстрее в одном направлении, чем в другом.
Ученые отмечают, что граница ядра и мантии далека от ровной поверхности. Ранее в этом слое уже выявляли крупные горячие структуры с пониженной скоростью сдвига, а также области, где накапливаются фрагменты затонувших плит. Новые данные уточнили картину и показали, что нижняя мантия пронизана сложной системой потоков, сформированных именно этими древними плитами.
Для исследования использовались данные глобальной сети сейсмостанций. В отдельных районах плотность наблюдений оказалась в десятки раз выше, чем в предыдущих моделях. Это позволило напрямую связать наблюдаемую структуру глубин Земли с геодинамическими процессами. По мнению авторов, то, как древние плиты погружаются и распространяются вдоль ядра, влияет на конвекцию мантии, движение литосферных плит, вулканизм и эволюцию континентов на поверхности планеты.
