Учёные составили первую глобальную карту землетрясений, исходящих из мантийной части Земли — ниже границы Мохоровичича (Moho). Эти глубинные толчки долгое время считались либо невозможными, либо крайне редкими, потому что мантия ведёт себя как вязкая масса и, по впечатлению многих, должна «течь», а не ломаться. Новая карта показывает: такие землетрясения встречаются повсеместно и, вероятно, имеют разные причины в разных регионах.
Что такое мантийное землетрясение?
Обычные землетрясения начинаются в коре — жёсткой «скорлупе» Земли, которая трескается под действием накопившегося напряжения. Мантия под корой гораздо пластичнее, и сейсмические волны в ней ведут себя по‑другому. Тем не менее сейсмологи уже давно фиксировали события с центрами на глубинах более 35 км, что выводит их ниже Moho и в мантию. Такие толчки обычно не ощущаются на поверхности и труднее локализуются, потому что граница между корой и мантией имеет разную глубину в разных местах.
Как составили карту и где обнаружили очаги
Исследователи из Стэнфорда усовершенствовали метод поиска: вместо стандартных приёмов они анализировали особые типы поперечных (сдвиговых) волн, которые по‑разному «запираются» в коре и в мантии. По характеру этих волн можно судить, начиналось ли землетрясение выше или ниже Moho. Метод сначала проверили в Тибете в 2021 году, затем применили к глобальным данным, исключив при этом зоны субдукции — те места, где кора одной плиты уходит под другую и вызывает глубокие «тектонические» землетрясения.
Карта выявила плотную полосу мантийных толчков от Альп до Гималаев — вероятно, связанной с коллизиями континентов и горообразованием. Ещё один крупный кластер расположен в Восточной Африке, где континентальная кора расходится и рвётся. Мантийные землетрясения также заметили под западной частью США и в Бафиновом заливе у Канады. Некоторые находки стали неожиданностью: например, очаги в районе Берингового моря раньше не регистрировали с подобной регулярностью.
Что это меняет для науки и практики
По словам ведущего автора исследования, Симона Клемперера из Стэнфорда, результаты «убедительно демонстрируют» наличие землетрясений под Moho во множестве регионов. Новый инструмент позволит сейсмологам регулярно отделять мантийные события от коровых и точнее определять их глубины и механизмы. Это открывает путь к более детальной работе над причинами таких толчков: у разных скоплений могут быть разные тектонические и термальные предпосылки.
Некоторые специалисты вне команды отметили, что глобальная картина пригодится для более глубоких локальных исследований. Геолог Вера Шульте‑Пелькум из Университета Колорадо назвала обнаруженные очаги в некоторых регионах «сюрпризом» и выразила желание посмотреть интерактивную версию карты, чтобы изучить распределение событий поближе.
Важный нюанс: поскольку глубина Moho меняется по площади планеты, часть очень глубоких событий всё ещё может находиться в толще коры в других регионах. Тем не менее теперь у учёных есть системный метод отделять категорию мантийных землетрясений и исследовать их причинную природу, что расширит понимание динамики внутренних процессов Земли.
