Земля трещит глубже, чем думали: учёные обнаружили землетрясения там, где не ожидали

Учёные выяснили, что под поверхностью Земли происходят гораздо более частые и глубокие сотрясения, чем предполагалось ранее. Новая карта показывает, что землетрясения могут возникать даже в слоях мантии, считавшихся неподвижными. Об этом сообщает Science.

Когда Земля трясётся изнутри

Исследование команды Стэнфордского университета под руководством геофизика Саймона Клемперера опровергло старое представление о том, что землетрясения не могут происходить глубже земной коры. Учёные доказали: под границей Мохоровичича, или "Мохо" — переходом между корой и вязкой мантией, — действительно происходят сейсмические процессы.

"Мы считаем, что это убедительно доказывает наличие землетрясений под границей Мохоровичича во многих регионах мира. Это не просто отдельные места. Возможно, это повсеместно", — заявил Клемперер.

Долгое время геологи сравнивали структуру Земли с пирогом: хрупкая корка сверху, мягкая начинка внизу. Кора растрескивается под напряжением, вызывая обычные землетрясения, тогда как мантия, по представлениям учёных, "растекается" как тягучая карамель, не способная ломаться. Однако новые данные показывают, что и в этих глубоких слоях возможны разрывы и смещения. Похожие закономерности наблюдаются и в других масштабах природы — например, когда исследователи фиксируют, как горы становятся климатическими точками невозврата, демонстрируя, что даже устойчивые системы способны к резким изменениям.

Карта скрытых сотрясений

Традиционные методы локализации подземных толчков не позволяли точно определить, где именно они происходят — в коре или глубже. Граница Мохо расположена на глубине от 30 до 50 километров и меняется в зависимости от региона. Поэтому многие зафиксированные ранее глубокие землетрясения могли ошибочно приписываться коре.

Клемперер и его коллега Шици Ван предложили новый подход, основанный на анализе сдвиговых волн. Эти волны ведут себя по-разному в зависимости от среды — в коре они замедляются, а в мантии проходят быстрее. Сравнивая характер волн, исследователи смогли определить, происходят ли землетрясения выше или ниже границы Мохо.

Первое испытание методики прошло в Тибете в 2021 году. Тогда учёные получили подтверждение существования мантийных землетрясений в зоне столкновения континентов. Новое глобальное исследование распространило анализ на всю планету, исключив области субдукции, где землетрясения привычно возникают при погружении плит вглубь мантии.

Где скрываются подземные очаги

Результаты показали, что землетрясения в мантии происходят повсеместно. Плотная полоса эпицентров тянется от Альп до Гималаев — регионов, где сталкиваются континенты и формируются горные системы. Ещё один пояс глубоких сотрясений пролегает через Восточную Африку, где земная кора буквально разрывается, формируя новый рифтовый разлом.

Неожиданно активность обнаружили и под западной частью США, а также в заливе Баффина в Канаде.

"Были регионы, где их раньше никто не находил, например, Берингово море", — отметила геолог Вера Шульте-Пелькум из Университета Колорадо.

Некоторые из этих точек стали для учёных полной неожиданностью, ведь ранее мантия считалась относительно стабильной. Новая карта не только фиксирует их распределение, но и показывает, насколько сложна динамика процессов в глубине планеты. Подобное "скрытое" движение напоминает открытия астрономов, когда в недрах Марса нашли следы воды, меняющие представление о внутренней активности планет.

Зачем это открытие нужно науке

Теперь, когда удалось доказать, что мантия тоже подвержена сейсмической активности, исследователи получили инструмент для нового уровня наблюдений. По словам Клемперера, глобальная база данных позволит изучать механизмы возникновения глубоких землетрясений и оценивать, как они влияют на движение континентов и эволюцию земной коры.

"Чрезвычайно здорово, что у нас появился инструмент, который теперь можно применять на регулярной основе", — подчеркнул учёный.

Сейсмологи отмечают, что эти глубинные процессы, хотя и не ощущаются на поверхности, могут многое рассказать о тепловых потоках, внутренней структуре Земли и даже о зарождении вулканической активности. Новая методика открывает путь к созданию более точных моделей динамики планеты.

Мантийные землетрясения, когда-то считавшиеся невозможными, оказались частью глобальной картины. Это открытие заставляет по-новому взглянуть на внутренние процессы Земли — живого, изменчивого организма, который продолжает удивлять даже тех, кто изучает его десятилетиями.