Глубочайшая ошибка? Ученые пересмотрели теорию о «самом глубоком» землетрясении в истории
Задумайтесь на секунду о нашей планете. Мы живем на тонкой, хрупкой корке, под которой бушует мир, полный давления, жара и загадок. И вот вопрос: что происходит там, в самых недрах Земли, где температуры плавятся даже самые устойчивые металлы, а давление способно превратить алмаз в графит? Именно там, глубоко под нашими ногами, время от времени случаются землетрясения, порождая вопросы, на которые у науки пока нет однозначных ответов.
В мае 2015 года мир зафиксировал мощное землетрясение магнитудой 7.9 в районе островов Бонин, расположенных в Тихом океане, примерно в тысяче километров от Японии. Само по себе событие впечатляет, но его особенность заключалась в невероятной глубине эпицентра — около 680 километров. Это делает его одним из самых глубоких и мощных землетрясений, когда-либо зарегистрированных. Возникло предположение, что один из его афтершоков, произошедший на глубине 751 километра, мог стать рекордным по своей удаленности от поверхности. Однако, новое исследование, опубликованное в The Seismic Record, ставит это заявление под сомнение.
В поисках глубочайшего эха: что на самом деле скрывают афтершоки?
Дело в том, что землетрясения, происходящие на глубине более 500 километров, представляют собой особый интерес для ученых. На таких глубинах, в условиях чудовищного давления и экстремальных температур, породы ведут себя иначе, чем на поверхности. Они скорее деформируются пластически, как глина под руками скульптора, чем ломаются резко и хрупко, что обычно приводит к землетрясениям на меньших глубинах.
Вдобавок, глубокие землетрясения обычно порождают очень мало афтершоков — тех самых «эхов» основного толчка, которые помогают ученым понять механизм самого землетрясения. Отсутствие афтершоков затрудняет анализ и оставляет многие вопросы без ответа.
Так вот, группа ученых под руководством Хао Чжана из Университета Южной Калифорнии решила пересмотреть данные об афтершоках бонинского землетрясения 2015 года. Их целью было проверить утверждение о существовании афтершока на глубине 751 километра, который якобы уходил в нижнюю мантию Земли. Используя данные с густой сети сейсмических станций Hi-Net в Японии, они провели кропотливый анализ, применяя передовые методы локации сейсмических сигналов.
Оливиновый клин и загадки мантии: как это связано с землетрясениями?
Результаты оказались неожиданными. Новое исследование не подтвердило существование столь глубокого афтершока. Вместо этого ученые обнаружили, что большинство афтершоков происходило в верхней мантии, в радиусе 150 километров от эпицентра основного землетрясения. Что же это значит?
Гипотеза, предложенная исследователями, связана с так называемым метастабильным оливиновым клином (MOW). Оливин — один из основных минералов верхней мантии. В зонах субдукции, где одна тектоническая плита погружается под другую, оливин может задерживать свой переход в другую минеральную фазу под воздействием высоких температур и давлений. Этот «задержанный» оливин, образующий клин, может создавать напряжение и, высвобождая энергию, спровоцировать глубокое землетрясение.
Другими словами, этот оливиновый клин может играть роль пускового механизма для землетрясений, происходящих на большой глубине. Холодные плиты, опускающиеся в мантию, с большей вероятностью сохраняют этот метастабильный оливин на значительных глубинах, что, в свою очередь, влияет на характер землетрясений.
Что дальше?
Новые данные не только ставят под сомнение рекорд глубины афтершока, но и предлагают новое понимание механизмов глубоких землетрясений. Они подчеркивают важность дальнейших исследований, направленных на изучение оливиновых клиньев и их роли в динамике мантии.
В конечном счете, понимание этих процессов поможет нам не только разгадать тайны земных глубин, но и, возможно, в будущем, лучше прогнозировать и смягчать последствия землетрясений, происходящих в самых недрах нашей планеты. Исследование Чжана и его коллег — это еще один шаг на пути к этой цели.
