Спутники GRACE выявили мощное смещение масс в недрах Земли на глубине 3000 км
Учёные из парижского Университета Густава Эйфеля сообщили о редком явлении в недрах нашей планеты. Между 2006 и 2008 годами на глубине около 3000 километров произошло смещение масс, которое удалось обнаружить только спустя годы благодаря спутниковым данным. Это открытие может изменить понимание процессов, происходящих в самой глубокой части мантии.
Как удалось зафиксировать сдвиг
Обычные методы наблюдения за недрами Земли ограничены: бурение никогда не достигало даже мантии, не говоря уже о границе с ядром. Поэтому геофизики используют косвенные данные — сейсмические волны, лабораторные эксперименты и спутниковые измерения.
В данном случае помогла миссия GRACE — совместный американо-германский проект. Спутники фиксировали малейшие колебания гравитационного поля Земли. В процессе анализа накопленных данных исследователи обнаружили аномалию, которая указывает на смещение масс в глубине планеты примерно 20 лет назад.
Перовскиты — минералы глубинной мантии
Граница мантии и ядра — одна из самых загадочных областей планеты. Здесь в условиях давления в миллионы атмосфер и температур свыше 3000 °C формируются перовскиты — особые минералы, образующиеся из силикатов.
Их существование доказано сразу несколькими методами. Во-первых, в лабораториях удалось воспроизвести переход силикатов в перовскитовую структуру при высоком давлении. Во-вторых, сейсмологи установили, что скорость распространения волн в нижней мантии совпадает с физическими свойствами этих минералов. Наконец, включения перовскитов находят в алмазах, которые выносятся из больших глубин.
Что именно произошло между 2006 и 2008 годами
По результатам исследования, на границе ядра и мантии произошло смещение масс, сопровождавшееся уплотнением пород. Это изменило распределение плотности и отразилось на гравитационном поле.
Деформация составила около 10 сантиметров — значение незначительное по человеческим меркам, но колоссальное для процессов в недрах Земли. Она могла повлиять на движение расплавленного железа в ядре и спровоцировать локальные магнитные аномалии.
Сравнение методов изучения глубин Земли
| Метод | Принцип | Преимущества | Ограничения |
|---|---|---|---|
| Сейсмические волны | Изучение скорости и направления прохождения | Данные по структуре слоёв | Не даёт прямой информации о составе |
| Лабораторные эксперименты | Воспроизведение давления и температуры | Проверка моделей минералов | Ограниченные условия |
| Включения в алмазах | Изучение "капсул" из мантии | Реальные образцы | Случайный характер находок |
| Спутники GRACE | Измерение гравитационных изменений | Наблюдение глобальных процессов | Интерпретация требует сложных моделей |
Советы шаг за шагом: как ученые работают с данными GRACE
-
Сначала спутники фиксируют вариации силы притяжения в разных регионах планеты.
-
Данные проходят очистку от влияния океанов, атмосферы и ледников.
-
Геофизики строят модели плотности недр Земли.
-
Аномальные изменения сравнивают с известными процессами — землетрясениями, тектоническими сдвигами, изменением ледникового покрова.
-
Если объяснения не находятся, строятся новые гипотезы, как в случае со сдвигом 2006-2008 годов.
Ошибка → Последствие → Альтернатива
-
Ошибка: игнорировать малые колебания гравитационного поля.
-
Последствие: упущение глобальных изменений в недрах планеты.
-
Альтернатива: системный анализ спутниковых данных в сочетании с сейсмологией и геохимией.
А что если…
А что если подобные смещения происходят регулярно, но мы фиксируем лишь отдельные эпизоды? Это откроет новый пласт исследований о циклах динамики Земли и её магнитного поля. Возможно, такие процессы напрямую связаны с изменениями климата и тектонической активностью.
Плюсы и минусы спутниковых наблюдений
| Плюсы | Минусы |
|---|---|
| Позволяют изучать глубинные процессы без бурения | Требуют сложной интерпретации |
| Охватывают всю планету целиком | Нельзя локализовать изменения с точностью до километра |
| Дают возможность сравнивать данные за десятилетия | Ограниченный срок работы миссий |
FAQ
Как глубоко находятся перовскиты?
Они формируются на глубине около 2900 километров, в зоне контакта мантии и ядра.
Можно ли напрямую добыть образцы этих минералов?
Нет, они доступны только через включения в алмазах или косвенные данные.
Зачем изучать такие сдвиги?
Они помогают понять природу землетрясений, вулканической активности и магнитного поля планеты.
Мифы и правда
-
Миф: ядро Земли абсолютно стабильное.
-
Правда: оно постоянно меняется, вызывая колебания магнитного поля.
-
Миф: все процессы внутри Земли известны.
-
Правда: мы понимаем лишь малую часть динамики её глубин.
-
Миф: спутники фиксируют только поверхность.
-
Правда: данные о гравитации позволяют заглядывать и в недра.
Три интересных факта
-
Деформация в 10 см внутри Земли сопоставима по значению с движением тектонических плит на поверхности.
-
Перовскиты составляют до 70 % массы нижней мантии.
-
Магнитное поле Земли уже не раз меняло полярность в истории — и такие процессы могут быть связаны с глубинными смещениями.
Исторический контекст
-
2002 год — запуск спутников GRACE.
-
2006-2008 годы — период зафиксированного сдвига.
-
2017 год — завершение работы первой миссии GRACE.
-
2018 год — запуск новой миссии GRACE-FO.
-
2025 год — публикация результатов анализа в Geophysical Research Letters.
Подписывайтесь на Moneytimes.Ru
