Аномалии мантии под Тихим океаном: новые модели FWI показывают «затонувшие» структуры

Ученые опровергли ключевую гипотезу о том, что все глубинные аномалии в мантии Земли являются остатками древних тектонических плит. Применив метод полноволновой инверсии (FWI), исследователи обнаружили, что значительная часть высокоскоростных зон в нижней мантии имеет иное происхождение. Это открытие ставит под сомнение устоявшиеся модели геодинамики и заставляет пересмотреть представления о вещественном составе и эволюции планеты.

Томография нового поколения: от теней к полной картине

Долгое время сейсмическая томография, работающая по принципу измерения скорости прохождения волн, выявляла в мантии обширные области с аномально высокой скоростью. Стандартная интерпретация связывала их с холодными, погруженными в недра литосферными плитами — так называемыми зонами субдукции. Однако метод FWI, который анализирует не только время, но и всю форму сейсмической волны, позволил получить принципиально иное изображение. Эта технология, подобно переходу от черно-белого снимка к цветному, показала, что структура мантии гораздо сложнее и неоднороднее.

Западная Пацифика: аномалия без объяснения

Наиболее яркий пример — обширная зона высокой скорости на глубине от 900 до 1200 километров под западной частью Тихого океана. Расположенная в регионе с дефицитом сейсмических источников и приемников, она была бы невидима для традиционных методов. Высокая чувствительность FWI позволила зафиксировать эту структуру, которая, по данным исследования, не имеет статистически значимой корреляции с реконструированными зонами субдукции. Иными словами, это не «окаменевшая» плита.

Новая гипотеза: химия и литосферный распад

Отсутствие связи с субдукцией открывает пространство для альтернативных теорий. Ученые предполагают, что природа этих аномалий может быть связана с остатками расслоившейся древней литосферы или химическими неоднородностями, возникшими в результате переработки океанической коры. Это означает, что конвекция в мантии не является простым круговоротом плит, а включает в себя более сложные процессы дифференциации и смешивания вещества.

Исследование на основе модели REVEAL демонстрирует, что полноволновая инверсия способна различать эти разнородные структуры, которые ранее считались однотипными. Это не просто уточнение карты недр, а фундаментальный сдвиг в понимании того, как устроена и работает наша планета. Дальнейшее применение FWI обещает не только новые открытия, но и пересмотр основ геологической истории Земли.