На Антарктида е слънчев летен ден. През замръзналите си мигли Саманта Хансен се взира в безформения пейзаж и бяла стена, която се слива с небето. В тези дезориентиращи условия, при температури от около -62 градуса, тя намира подходящо място в снега, за да забие лопатата си.
Хансен се намира в мрачната вътрешност на континента - не живописната Антарктида от обиколките с круизни кораби, а в безпощадна среда, която рядко се посещава дори от животните.
Като част от екип от Университета на Алабама и Държавния университет на Аризона, тя търси скрити "планински" вериги - върхове, на които никой изследовател не е стъпвал, и които слънчевата светлина не е осветявала. Тези планини се намират дълбоко в Земята.
През 2015 г. изследователите са в Антарктида, за да инсталират сеизмологична станция - оборудване, наполовина заровено в снега, което ще им позволи да изследват вътрешността на нашата планета. Екипът инсталира общо 15 такива станции в цяла Антарктида.
Разкритите от тях структури, наподобяващи планини, са загадъчни и крайно необясними. Но екипът на Хансен открива, че тези зони със свръхниска скорост на сеизмичност или ULVZ, както са известни, и вероятно са повсеместни - където и да се намирате по света, те може да се крият някъде под краката ви.
"Намерихме доказателства за ULVZ почти навсякъде, където погледнахме", казва Хансен. Въпросът е - какви са те? И какво правят в нашата планета?, казва тя пред BBC.
История на загадките
Странните вътрешни планини на Земята се появяват на един критичен праг - този между металното ядро на планетата и заобикалящата го скалиста мантия.
Този рязък преход, както посочва екипът на Хансен, е дори по-драстичен от промяната във физическите свойства между твърдата скала и въздуха. От десетилетия той вълнува специалистите - колкото загадъчен, толкова и влиятелен за геологията на планетата.
Въпреки че "границата ядро-мантия" се намира на хиляди километри от повърхността на Земята, между нейните неизмерими дълбини и нашия свят има изненадващо голям обмен.
Смята се, че тя е своеобразно гробище за древни парчета от океанското дъно - и може би дори стои зад съществуването на вулкани на неочаквани места, като Хаваите, като създава свръхнагряти магистрали към кората.
Историята на дълбоките земни планини започва през 1996 г., когато учените изследват границата между ядрото и мантията далеч под централната част на Тихия океан.
Те изучават сеизмичните вълни, създадени от масивни земни трусове -обикновено земетресения, въпреки че ядрените бомби могат да постигнат същия ефект. Тези вълни преминават през Земята и могат да бъдат засечени от сеизмични станции на други места на повърхността ѝ, понякога на повече от 12 742 км от мястото, откъдето са тръгнали.
Като изследват пътищата, по които преминават вълните - например начина, по който се пречупват от различни материали - учените могат да съставят подобна на рентгенова снимка на вътрешността на планетата.
Когато изследователите разгледали вълните, генерирани от 25 земетресения, те установили, че те необяснимо се забавят, когато достигнат назъбено петно на границата между ядрото и мантията.
Тази огромна планинска верига е силно променлива - някои върхове се простират на 40 км нагоре в мантията, което се равнява на 4.5 пъти височината на Еверест. В същото време други са високи едва 3 км.
Оттогава насам са открити подобни планини, които се крият на разпръснати места из цялото ядро. Някои от тях са особено големи - един чудовищен екземпляр заема участък с диаметър 910 км под Хаваите. И до ден днешен никой не знае как са се появили там и от какво са съставени.
Една от теориите е, че планините са части от долната мантия, които са били загрети поради близостта им с нажеженото ядро на Земята.
Макар че мантията може да достигне 3700 градуса, това е сравнително слабо - ядрото може да достигне високи температури от 5500 градуса, което никак не е далеч от температурата на повърхността на Слънцето.
Предполага се, че най-горещите части на границата между ядрото и мантията могат да се разтопят частично - и това е, което геолозите разглеждат като ULVZ.
Алтернативно, дълбокоземните планини може да са изградени от материал, който се различава съществено от заобикалящата ги мантия. Невероятно, но се смята, че те могат да бъдат останки от древна океанска кора, която е изчезнала в дълбините, като в крайна сметка е потъвала надолу в продължение на стотици милиони години, за да се установи точно над ядрото.
В миналото геолозите са търсили улики във втори пъзел. Планините дълбоко в Земяга обикновено се намират в близост до други загадъчни структури с ниска скорост на срязване (LLSVP).
Съществуват само две такива - аморфна структура наречена "Тузо" под Африка, и друга, известна като "Джейсън", под Тихия океан. Смята се, че те са наистина първични, вероятно на милиарди години.
Отново никой не знае какво представляват и как са се появили там. Но близостта им до планините е довела до убеждението, че те са свързани по някакъв начин. Един от начините да се обясни тази връзка е, че наистина всичко е започнало с плъзгането на тектонските плочи в земната мантия и потъването им до границата ядро-мантия.
След това те бавно са се разпространили, за да образуват различни структури. Това би означавало, че и двете са изградени от древна океанска кора - комбинация от базалтови скали и седименти от океанското дъно, макар и трансформирани от интензивната топлина и налягане.
Но съществуването на дълбокоземни планини под Антарктида може да противоречи на това, предполага Хансен. "По-голямата част от изследвания от нас регион, Южното полукълбо, е доста далеч от тези по-големи структури."
Търсенето
За да инсталират антарктическите си сеизмологични станции, Хансен и екипът ѝ летят до подходящи места с хеликоптери и малки самолети, като поставят оборудването в дълбокия до кръста сняг - някои близо до брега, под любопитния поглед на пингвините, живеещи там, други - във вътрешността на страната.
Първите резултати са получени само след няколко дни. Уредите могат да засичат земетресения почти навсякъде на планетата - "Ако е достатъчно голямо, можем да го видим", казва Хансен - и има много възможности. Националният информационен център по земетресенията на САЩ регистрира около 55 по целия свят всеки ден.
Въпреки че идентифицирането на дълбоко разположени планински вериги е правено и преди, никой никога не е проверявал за такива под Антарктида.
Тя не се намира близо до нито една от мистериозните две LLSVP зони, нито пък до места, където наскоро са се свличали тектонски плочи. И все пак, за изненада на екипа те ги откриват на всяко място, от което взимат проби.
Преди това се е смятало, че планините са разпръснати в близост до места с LLSVP. Резултатите на Хансен обаче показват, че те могат да образуват непрекъснато покривало, което обвива земното ядро. Проверката на тази теория ще изисква много повече изследвания - преди проучването в Антарктика са проверени едва 20% от границата между ядрото и мантията.
"Но ние се надяваме да запълним тази празнина", казва Хансен, която обяснява, че това зависи и от разработването на нови техники за идентифициране на по-малки структури.
В някои региони ULVZ структурите приличат по-скоро на плата, отколкото на планини, така че все още не е възможно да се се разкрие целият слой - те не се виждат на сеизмографите, ако изобщо ги има.
Въпреки това, ако планините наистина са толкова широко разпространени, това би имало значение както за това от какво са изградени, така и за това как са свързани с по-големите LLSVP структури. Възможно ли е по-малките останки от тектонски плочи, с размерите на планини, наистина да са се оказали разпръснати толкова далеч от по-големите структури?
Каквото и да открием, странно е, че необикновеният пейзаж на Антарктида ни е дал ключ към мистериозните, свръхгорещи планини на дълбоката Земя.
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}