Od ponad stu lat naukowcy używali fal sejsmicznych do mapowania wewnętrznej struktury Ziemi, podobnie jak fale dźwiękowe mogą być używane do tworzenia obrazów na podstawie ultradźwięków. Fale te zmieniają prędkość i kierunek, gdy przechodzą przez różne materiały, dostarczając wskazówek na temat składu chemicznego i gęstości poszczególnych warstw Ziemi.
Dotychczas naukowcy ograniczali się do zaledwie kilku typów fal sejsmicznych, które było stosunkowo łatwo zidentyfikować. Ograniczenie to wynikało z niewystarczającej mocy obliczeniowej komputerów stosowanych do modelowania i analizy. Teraz jednak naukowcy postanowili wykorzystać w swojej pracy superkomputer Piz Daint. Jego moc obliczeniowa pozwoliła przeanalizować znacznie szerszy zakres fal sejsmicznych, a w konsekwencji stworzyć bardziej szczegółową mapę dolnych warstw płaszcza Ziemi.
Owa wysokiej rozdzielczości mapa ujawniła obecność niespodziewanych anomalii: potężnych struktur skalnych, które wyraźnie odróżniają się od swojego otoczenia pod względem temperatury i gęstości. Co ciekawe, owe struktury przypominają pozostałości po płytach tektonicznych, których tam nie powinno być.
Czytaj także: Tajemnice wnętrza Ziemi skrywają wiele nieznanych zjawisk. O tej teorii świat nauki nie mówi głośno
Od lat wiemy, że płyty tektoniczne nieustannie się przesuwają i zderzają ze sobą, a w procesie zwanym subdukcją jedna płyta może zostać wtłoczona pod drugą. Taka niejako wciśnięta do wnętrza Ziemi płyta, może trafić do płaszcza naszej planety. Jak dotąd jednak naukowcy nie spodziewali się, że takie płyty mogłyby przemieszczać się w płaszczu na istotne odległości od strefy, w której uległy wsunięciu pod inną płytę.
Tymczasem najnowsza mapa pokazuje te przypominające płyty struktury rozrzucone po dolnym płaszczu, daleko od znanych stref subdukcji. Oznacza to, że owe struktury mogły powstać w wyniku innych procesów lub że nasza wiedza na temat subdukcji jest wciąż niepełna.
Naukowcy proponują kilka możliwych wyjaśnień. Obserwowane struktury w dolnej części płaszcza mogą być dawnymi pozostałościami po procesach wczesnego formowania się Ziemi lub mogą być wynikiem długotrwałych ruchów płaszcza, które doprowadziły na przestrzeni eonów do skupienia skał bogatych w żelazo w określonych miejscach.
Czytaj także: We wnętrzu Ziemi znajdują się dwie gigantyczne struktury. Wcale nie muszą pochodzić z Ziemi
Naukowcy przyznają, że obecny model opiera się na prędkości fal sejsmicznych, które nie są w stanie w pełni odtworzyć złożoności płaszcza ziemskiego. Potrzebne są dalsze badania, aby określić dokładną naturę i pochodzenie tych struktur.
Wyniki najnowszych badań wyraźnie jednak podkreślają moc metod obliczeniowych w odkrywaniu prawdziwego wnętrza naszej planety. Analizując szersze spektrum fal sejsmicznych, naukowcy mogą tworzyć bardziej szczegółowe mapy wnętrza Ziemi, odkrywając coraz to nowe szczegóły.
Obecność tych dziwnych skupisk skalnych głęboko w płaszczu Ziemi podważa nasze obecne zrozumienie tektoniki płyt i dynamiki płaszcza. Sugeruje, że wnętrze Ziemi jest bardziej złożone i dynamiczne, niż wcześniej sądzono, i że mogą w nim zachodzić inne procesy, których jeszcze nie rozumiemy lub których dotychczas nie dostrzegaliśmy.