Саманта Хансен е част от екип, съставен от учени от Университета на Алабама и Университета на Аризона, който издирва скрити „планински“ вериги – върхове, на които нито един изследовател не е стъпвал, нито пък някога са огрявани от слънчева светила.

Тези планини са намират дълбоко в земните недра.

Годината е 2015 г., а екипът изследователи, сред които и Хансен, е в Антарктика за инсталирането на сеизмологична станция – оборудване, наполовина заровено в снега, което би им позволило да изучават вътрешността на нашата планета.

Екипът инсталира общо 15 подобни станции в Антарктика.

Подобните на планини структури, които те откриват, са напълно мистериозни. Екипът на Хансен обаче установява, че тези зони с ултра ниска скорост на сеизмичните вълни (ULVZ), както са известни, са почти повсеместни – където и да се намирате по света, те може би се спотайват доста надолу под краката ви.

"Открихме доказателства за ULVZ почти навсякъде, където сме търсили," казва Хансен. Въпросът е какво представляват те? И какво правят в недрата на нашата планета?

Мистериозна история

Странните вътрешни планини на Земята се намират на един критичен праг – между металното ядро на планетата и обвиващата го скалиста мантия.

От екипа на Хансен посочват, че този внезапен преход е още по-драстичен от промяната във физическите свойства между твърда скала и въздух. Той измъчва експертите от десетилетия и е толкова енигматичен, колкото и влиятелен за геологията на планетата.

Макар „границата между ядрото и мантията“ да е на хиляди километри от земната повърхност, има изненадващо количество обмен между нейните необозрими дълбини и нашия собствен свят.

Смята се, че това е нещо като гробище за древни части от океанското дъно и може би дори стои зад съществуването на вулкани на неочаквани места, като Хавай, чрез създаването на свръхнагорещени магистрали до земната кора.

Историята за планините в дълбоката Земя започва през 1996 г., когато учени изследват границата между ядрото и мантията на голяма дълбочина под централния Тих океан.

Те изучават сеизмичните вълни, породени от разтърсващи земята събития, обикновено земетресения, макар че ядрените бомби могат да постигнат същия ефект. Тези вълни преминават право през Земята и могат да бъдат уловени от сеизмичните станции на други места на повърхността, понякога на разстояние от над 12 742 километра от началото им.

Изучавайки пътищата, по които се движат вълните, като например начина, по който се пречупват от различни материали, учените съставят нещо като рентгенова снимка на вътрешността на планетата.

Когато учените разгледали вълни, създадени от 25 земетресения, те установили, че те необичайно се забавят, достигайки назъбено петно по границата между ядрото и мантията.

Тази огромна планинска верига, сякаш от друг свят, е силно променлива – някои от върховете се простират на 40 км навътре в мантията, което се равнява на 4.5 пъти височината на Еверест. Други пък са едва 3 км високи.

Оттогава подобни планини са открити да се спотайват на най-различни места, но всички около земното ядро. Някои от тях са особено големи – един такъв чудовищен екземпляр се простира на 910 км под Хавай. И до днес обаче никой не знае как са се озовали там или от какво са съставени.

Една от идеите е, че планините са части от долната мантия, които са свръхзагрети заради близостта си до нажеженото ядро на Земята.

Температурата на мантията може да достига 3 700 градуса по Целзий, но това е относително слабо, в сравнение с тази на ядрото, която може да достига 5 500 градуса, което пък не е далече от температурата на повърхността на Слънцето.

Предполага се, че най-горещите части от границата между ядрото и мантията може да бъдат частично разтопени и точно това геолозите виждат като ULVZ.

Друга гледна точка е, че планините в дълбоката Земя може да са съставени от леко различен от заобикалящата ги мантия материал.

Невероятно, но се смята, че те може да са останки от древна океанска кора, която е изчезнала в дълбините, потъвайки в продължение на стотици милиони години, за да се установи точно над ядрото.

В миналото геолозите са търсили улики във втора загадка. Планините в дълбоката Земя обикновено се намират в близост до други мистериозни структури – огромни обеми материал, наричани големи сфери с ниска скорост на срязване (LLSVP).

Има само две такива области – едната от тях носи името "Тузо" и се намира под Африка, а другата е известна като "Джейсън" и е под Тихия океан. За тях се смята, че са наистина първични и са на милиарди години.

Не се знае какво представляват или как са се озовали там. Тяхната близост до планините обаче е довела до убеждението, че те са свързани по някакъв начин.

Един от начините да бъде обяснена тази връзка е, че всичко започва с плъзгането на тектонските плочи и потъването им до границата между ядрото и мантията. След това те се разпространяват бавно, формирайки най-различни структури.

Това би означавало, че и ULVZ, и LLSVP са съставени от древна океанска кора – комбинация от базалтови скали и седименти от океанското дъно, макар и трансформирани от огромната топлина и налягане.

Наличието на планини в дълбоката Земя под Антарктика обаче може да е в разрез с тази теория, казва Хансен. "По-голямата част от изследвания от нас регион – Южното полукълбо, е доста далече от тези по-големи структури."

За да инсталират своите антарктически сеизмологични станции, Хансен и екипът ѝ летят с хеликоптери и малки самолети до подходящи локации, поставяйки оборудването в дълбок до кръста сняг, като някои от станциите са близо до крайбрежието, а други по-навътре на сушата.

За отчитането на първите резултати са необходими само няколко дни. Инструментите засичат земетресения почти навсякъде на планетата.

"Ако е достатъчно голямо, ние го виждаме," казва Хансен, допълвайки, че има много възможности. Националният център по земетресенията на САЩ отчита около 55 земетресения по света всеки ден.

И докато наличието на планински вериги в дълбоката Земя е установявано и преди, никой не е проверявал за тях под Антарктика.

Мястото не е близо до нито една от двете LLSVP зони, нито пък до място, където наскоро са паднали тектонски плочи. За изненада на екипа обаче, те установяват наличието им на всеки обект, от който вземат проби.

Преди това се смяташе, че планините са разпръснати на места с LLSVP. Резултатите на Хансен обаче предполагат, че те може би образуват едно непрекъснато покривало, което обвива земното ядро.

Тестването на тази идея ще изисква още много изследвания. Преди изследването в Антарктика само едва 20% от границата между ядрото и мантията е била проучена.

"Сега обаче се надяваме да запълним празнината," казва Хансен, според която това зависи и от разработването на нови техники за установяване на по-малки структури.

В някои региони ULVZ структурите приличат повече на малки плата, отколкото на планини, така че все още не е възможно да се види целият слой. Те не се показват на сеизмографите, ако въобще са там.

Въпреки това, ако планините са наистина толкова широко разпространени, това би имало последици за това от какво са направени и как са свързани с по-големите LLSVP структури.

Възможно ли е по-малките останки от тектонски плочи с размери на планини наистина да са се разпръснали толкова далече от по-големите структури Каквото и да бъде открито, е странно, че студеният, извънземен пейзаж на Антарктика ни дава улики за супер горещите планини на дълбоката Земя.