Новости / Планета Земля / Выявлены различия между крупными областями с низкой скоростью сдвига
16.04.2025
Выявлены различия между крупными областями с низкой скоростью сдвига
С использованием сейсмических методов исследования в пределах нижней мантии обнаружены большие структуры – крупные области с низкой скоростью сдвига (LLVP). Они отличаются значительным снижением скорости движения сейсмических волн. Эти области расположены под Тихим океаном и Африканским континентом на глубине около 3 тыс. км. Ширина составляет тысячи км, мощность – 900 км. Предполагается, что данные структуры представляют собой смешанные погруженные участки океанической коры в мантию при субдукции и сходны по составу и истории.
Актуальность изучения LLVP обусловлена влиянием их ввиду расположения на конвективные потоки, с которыми связано магнитное поле Земли.
Новое совместное исследование Кардифского, Оксфордского, Бристольского и Мичиганского университетов было посвящено изучению LLVP. В качестве метода ученые использовали численное моделирование. С его помощью смоделирована мантийная конвекция, и реконструированы тектонические движения за последний 1 млрд лет.
По результатам установлен различный состав LLVP. Так, африканская структура сложена более старым и лучше смешанным материалом, в то время как тихоокеанская содержит на 50% больше молодой субдуцированной коры.
Это связано с регулярным пополнением тихоокеанской LLVP новым материалом из зон субдукции Тихоокеанского огненного кольца. Африканская структура получает его значительно меньше.
Это объясняет большие размытость и мощность и меньшую плотность африканской LLVP относительно тихоокеанской.
При этом установлено, что температура данных структур почти одинакова. Это объясняет аналогичный характер прохождения через них сейсмических волн.
Полученные результаты расширяют понимание внутренней структуры Земли и отражают ее связь с геодинамикой. Так, они свидетельствуют об асимметрии свойств мантии, что следует внести в соответствующие модели, которые основаны на симметричном строении. Таким образом, открываются новые возможности для исследований геологической и геофизической эволюции Земли.
Проведенное исследование подчеркивает актуальность междисциплинарного подхода в изучении внутреннего строения Земли.
Для дальнейшего изучения LLVP придется использовать дополнительные методы, такие как анализ гравитационного поля Земли.
С использованием нового метода ученые определили, что с конца 1990 гг. способность атмосферы к самоочищению растет за счет повышения концентрации гидроксильного радикала. По их мнению, это существенно снизило парниковый эффект. Причем рост содержания OH вызван антропогенным влиянием. »»»
Путем моделирования ученые выявили закономерность повышения размера семян и плодов растений подлеска после вымираний крупных животных, что связано со сгущением лесного полога. Подобные тенденции зафиксированы на границе мезозоя и кайнозоя, а также к верхнему плейстоцену. »»»
На основе анализа глобальных данных за прошедшую четверть текущего века ученые оценили объемы утраты ледников и выяснили, что темпы их таяния растут со временем. »»»
В донных отложениях озера Танганьика ученые обнаружили 2 всплеска железа-60, связанного со взрывами сверхновых: во второй половине неогена и на границе с четвертичным периодом. Эти события произошли, предположительно, в звездном скоплении Скорпиона-Центавра или Тукана-Часов. Путем моделирования исследователи выяснили, что космическое излучение от них поступало на протяжении около 100 тыс. лет, и определили его количество. Анализ истории эволюции видового состава озера выявил некоторую зависимость со вторым всплеском изотопа. Это может быть связано с инициацией мутаций ДНК космическим излучением, хотя прямая зависимость не установлена. »»»
Ученые исследовали поведение в фоновых почвах нептуния, отличающегося чрезвычайно длительным периодом полураспада. Установлено, что его растворимая пятивалентная форма фиксируется гумусом путем восстановления. »»»
Ученые выяснили, что роль фауны в трансформации ландшафтов сопоставима с вкладом таких процессов, как наводнения. Они выделили более 600 ключевых с данной точки зрения таксонов. На основе этого исследователи предложили новые методы сохранения биоразнообразия и восстановления экосистем. »»»
Путем моделирования тектоники плит ученые выяснили, что залежи водорода должны быть приурочены к складчатым структурам. Водород может формироваться при серпентинизации и в орогенах, и в рифтах, однако, как оказалось, в первом случае его образуется в 20 раз больше ввиду меньшей температуры и большего количества воды. »»»
Путем анализа соотношения изотопов азота в процессе фиксации элемента на примере цианобактерий, выращенных в условиях, аналогичных древней Земле, ученые выяснили, что этот процесс был постоянным на протяжении развития планеты. Изучение позднеархейских строматолитов и осадочных пород проявило, что источником растворимого аммония могла быть гидротермальная активность. »»»
На основе данных космических наблюдений и исследований астероидов ученые разработали новую гипотезу происхождения воды на Земле. Она предполагает, что вода была сконденсирована из парового облака, распространявшегося от Солнца 20-30 млн лет после его образования вследствие сублимации льда, содержащегося в астероидах протопланетного диска. Результаты моделирования этих процессов согласуются с фактическими данными. »»»
Путем анализа эффективности фотосинтеза по молекулам сахара в древесине годичных колец ученые установили, что с повышением концентрации CO2 в атмосфере снижаются затраты энергии на фотореспирацию. Освободившаяся энергия используется на рост и синтез сахаров. »»»