Нові докази унікальної геологічної структури Землі

Вчені з Інституту геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України провели фундаментальне дослідження глобальної астеносфери — унікальної геологічної структури, розташованої на глибині близько 1000 кілометрів від поверхні Землі. Дослідження, проведене Валерієм Гордієнком та Ігорем Логвіновим, розкриває нові деталі про внутрішню будову нашої планети.

Глобальна астеносфера (ГА) являє собою особливий шар у нижній мантії, який характеризується унікальними фізичними властивостями. Науковці виявили, що цей шар має знижену в'язкість та містить невелику кількість розплавленої речовини — близько 2−3 відсотків. Це принципово відрізняє його від інших шарів земних надр.

Дослідження базувалося на аналізі геотермічних, геоелектричних та сейсмічних даних, зібраних протягом останніх двадцяти років. Вчені використали складні методики вимірювання, зокрема магнітоваріаційне зондування та аналіз швидкісних параметрів сейсмічних хвиль.

Одним з ключових відкриттів стало виявлення мінімальних значень питомого електричного опору порід у цьому шарі. Якщо стандартні лабораторні дослідження показували мінімальні значення близько 0,7 Ом·м, то польові виміри демонструють показник 0,5 Ом·м.Ця відмінність може слугувати додатковим підтвердженням наявності часткового плавлення порід у глобальній астеносфері.

Важливим аспектом дослідження стало вивчення розподілу радіоактивних елементів в оболонках Землі. Науковці встановили, що глобальна астеносфера зберігає частину радіоактивних елементів, концентрація яких була максимальною під час формування планети. Це дає підстави припускати її активну роль у глобальних геологічних процесах.

Цікавим спостереженням стала відсутність землетрусів на глибинах понад 700 кілометрів. Дослідники пояснюють це низькою в'язкістю шару часткового плавлення в глобальній астеносфері. Нижче цього шару землетруси неможливі через брак джерел енергії.

Дослідження також показало, що прояви глобальної астеносфери спостерігаються практично у всіх типах геологічних регіонів — як на океанічних, так і на континентальних ділянках. Це вказує на фундаментальність цієї геологічної структури.

Вчені припускають, що глобальна астеносфера може відігравати важливу роль у формуванні магнітного поля Землі, хоча ця гіпотеза потребує подальших досліджень. Крім того, існує припущення про її участь у глобальному тепломасообміні всередині планети.

Результати дослідження опубліковані у фаховому виданні «Geophysical Journal» та викликали значний інтерес у світовій науковій спільноті.