Ученые обнаружили самое глубокое землетрясение за всю историю наблюдений, сообщает sciencealert.com. Оно произошло в нижней мантии — на глубине 751 километр под поверхностью Земли.

До этого сейсмологи полагали, что землетрясения на такой глубине, в нижней части мантии планеты, просто невозможны.

Это «невозможное» землетрясение показывает, что границы внутри Земли более размыты, чем считали раньше.

Землетрясение, о котором впервые сообщалось в июне в журнале Geophysical Research Letters, было незначительным афтершоком после землетрясения магнитудой 7,9, которое потрясло острова Бонин у материковой Японии в 2015 году. Исследователи во главе с сейсмологом Аризонского университета Эриком Кайзером обнаружили землетрясение с помощью набора сейсмических станций Hi-net в Японии. Землетрясение было небольшим и не ощущалось на поверхности, поэтому для его обнаружения требовались чувствительные приборы.

Подавляющее большинство землетрясений являются неглубокими, происходящими в земной коре и верхней мантии в пределах первых 100 км под поверхностью.

В земной коре, которая в среднем простирается вниз всего на 20 км, породы холодные и хрупкие. Когда эти камни подвергаются напряжению, они могут только немного согнуться, прежде чем сломаться, высвобождая энергию, как свернутая пружина. Глубже в коре и нижней мантии породы более горячие и находятся под более высоким давлением, что делает их менее подверженными разрушению. Но на такой глубине могут произойти землетрясения, когда высокое давление давит на заполненные жидкостью поры в породах, вытесняя жидкости наружу. В этих условиях горные породы также подвержены хрупкому разрушению.

Проблема с более глубокими землетрясениями связана с тем, как минералы ведут себя под давлением. Большая часть мантии планеты состоит из блестящего зеленого минерала под названием оливин.

С увеличением глубины атомы оливина перестраиваются в другую структуру — минерал голубого цвета, называемый вадслеитом. Еще глубже вадслеит превращается в рингвудит. Наконец, примерно в 680 км вглубь мантии рингвудит распадается на два минерала, бриджманит и периклаз. По мере того как оливин трансформируется в свои фразы с более высоким давлением, он становится более склонным к изгибу и с меньшей вероятностью ломается, что и вызывает землетрясения.

Бернли и ее научный руководитель, минералог Грин, были теми, кто предложил потенциальное объяснение глубинным землетрясениям.

В ходе экспериментов еще в 1980-х годах ученые обнаружили, что минеральные фазы оливина не были такими аккуратными и чистыми. В некоторых условиях, например, оливин может пропустить фазу вадслеита и направиться прямо в рингвудит. И прямо при переходе от оливина к рингвудиту, при достаточном давлении, минерал может просто сломаться, а не согнуться.

«Если бы в моем образце не происходило трансформации, он бы не сломался, — сказал Бернли. — Но в ту минуту, когда у меня произойдет трансформация, и я одновременно раздавлю ее, она сломается».

Однако новое землетрясение в Бонине оказалось глубже, чем описанная выше переходная зона. Одно из возможных объяснений заключается в том, что граница между верхней и нижней мантией находится не совсем там, где ее ожидают сейсмологи. Возможно, там просто не так жарко, как считают ученые.