Вчені розкрили таємниці внутрішньої будови Землі

Українські вчені з Національного університету «Львівська політехніка» здійснили унікальне дослідження внутрішньої структури нашої планети, яке може докорінно змінити уявлення про геодинамічні процеси. Наукова робота, проведена дослідниками Церклевичем А.Л., Зайцем О.С. та Фисом М.М., розкриває складні механізми розподілу густини та енергії всередині Землі.

Основна мета дослідження полягала у вивченні просторового розподілу густини планети з урахуванням принципу мінімізації гравітаційної енергії. Вчені використали складний математичний апарат, зокрема гармонічні коефіцієнти геопотенціалу та методи сейсмічної томографії.

Ключове досягнення дослідження — створення тривимірної моделі розподілу густини Землі з урахуванням гармонік до 12-го порядку. Науковці виявили, що неоднорідні маси переважно концентруються у верхній та нижній мантії, причому спостерігається цікавий компенсаційний механізм геоізостазії на глибинах від 200 до 3000 кілометрів.

Особливо цікавим став аналіз горизонтальних переміщень неоднорідних мас. На глибині 700 кілометрів дослідники зафіксували формування двох потужних вихрових потоків в екваторіальній зоні, які охоплюють значні території — від Південної Америки до Індонезії та прилеглих океанічних островів.

Порівняння отриманих результатів з наявними моделями дрейфу континентів показало разючу подібність у просторовому розміщенні векторів переміщення. Це підтверджує гіпотезу про те, що переміщення континентів безпосередньо пов'язане з тангенціальними силами, які генеруються в тектоносфері через наявність неоднорідних мас.

Важливим висновком дослідження стало твердження про відхилення структури земних оболонок від гідростатично рівноважного стану. Науковці довели, що основною рушійною силою тектоніки плит є загальномантійна теплова конвекція.

Експериментальним підтвердженням неоднорідної структури Землі слугують дані про аномалії швидкостей поширення сейсмічних хвиль. Такі аномалії виявлені не лише у верхній та нижній мантії, але й у оболонках, що прилягають до ядра, а також у зовнішньому та внутрішньому ядрі планети.

Дослідження показало, що гравітаційне поле Землі містить узагальнену інформацію про її внутрішню будову. Кожна гармоніка потенціалу відображає інтегральну умову розподілу густини планети.

Дослідження проведене в рамках міжнародної наукової конференції «Актуальні проблеми геофізики» і опубліковане у фаховому виданні «Геофізичний журнал». Результати можуть бути використані для глибшого розуміння внутрішніх процесів нашої планети та прогнозування геологічних явищ.