Фрагменты Тейи могут сохраняться в земной мантии

Глубоко в недрах Земли ее ядро окружает пара загадочных структур, словно гигантские наушники. Поднимаясь через нижнюю мантию на высоту до 1000 километров, они напоминают скопления огромных пузырей. Обнаружить их удалось из-за замедления проходящих сквозь эти «пузыри» сейсмических S-волн, что связано со сравнительно высокой плотностью, поэтому формально они называются «крупными областями с низкой скоростью сдвига» (Large Low-Shear-Velocity Provinces, LLSVP). Одна из них залегает под Африкой, другая — под Тихим океаном.

Эти плотные «пузыри» — самые крупные структуры земной мантии, занимающие до шести процентов всего объема планеты. Однако, что они собой представляют, когда именно и как появились, пока не известно. Существует лишь ряд гипотез — например, о кристаллизации в первичном магматическом океане Земли. Еще одна версия связывает LLSVP с тем самым грандиозным ударом, который 4,5 миллиарда лет назад едва не уничтожил планету, но в итоге привел к появлению у нее Луны.

LLSVP занимают немалый объем мантии и всей планеты / ©Sanne Cottaar

Такую гипотезу рассмотрели геологи из Университета Аризоны, выступившие с ней на прошедшей онлайн 52-й Лунной и планетарной конференции. В самом деле, некоторые данные свидетельствуют о том, что «пузыри» существовали как минимум сразу после столкновения.

Считается, что столкнувшееся с Землей небесное тело — Тейя — была примерно втрое меньше нее, приблизительно с современный Марс. Хотя геолог из Университета Аризоны Стивен Дещ (Steven Desch) полагает, что Тейя была куда больше. Дело в том, что часть ее материала вошла в состав Луны. Анализ лунных образцов показывает, что соотношение изотопов водорода — протия к дейтерию — в них выше, чем на Земле. Чтобы удержать избыток легчайших атомов, рассуждает Дещ, Тейя должна быть массивным и плотным телом.

Моделирование, проведенное аризонскими геологами, показало, что в результате удара ее ядро слилось с земным, а у внешней поверхности образовавшегося ядра могли сохраниться отдельные сгустки плотной мантии Тейи (на 1,5-3,5 процента плотнее, чем земная). Таким образом, в LLSVP может скрываться большая часть погибшей планеты: по оценкам ученых, общая масса «пузырей» вшестеро большей массы Луны. Впрочем, пока эта модель остается лишь ранней гипотезой, спекуляцией, и ее требуется развивать и уточнять, прежде чем мы выясним истинную картину.