Загадка аномальных подземных толчков

Ученые Калифорнийского университета раскрыли загадку возникновения землетрясений на глубине 400-700 километров под поверхностью с магнитудой 8,3. Результаты исследования опубликованы в Journal of the Mechanics and Physics of Solids, кратко о них рассказывается в пресс-релизе на Phys.org. Данные подземные толчки, впервые зарегистрированные в 1929 году, относятся к глубокофокусным землетрясениям и возникают глубоко в мантии Земли. Исследователи полагали, что области высокого давления порождают выбросы энергии, распространяющиеся в виде волн, однако при этом не удавалось связать точки высокого давления с поперечными сейсмическими волнами, возникающими при глубокофокусных землетрясениях и достигающими земной поверхности.

Хорошо известно, что высокое давление на глубине 400-700 километров ниже поверхности земли может вызвать фазовое превращение оливиновой породы в более плотный минерал, называемый шпинелью. Это приводит к уменьшению объемов породы, которые принимают уплощенную форму блина, растущего по краям, и деформации, порождающей поперечные волны. Раньше считалось, что расширяющаяся область трансформирующейся породы имеет сферическую форму, которая не способна вызвать поперечные сейсмические волны, однако теперь стало понятно, что эта симметрия разрушается. Область схлопывающихся пород требует небольшого количества энергии, которая тратится лишь в самом начале. В дальнейшем рост области принимает лавинообразный характер и не требует затрат энергии. Этот процесс можно описать с помощью теоремы теоретической физики Нётер, которая и позволила ученым выявить механизм глубокофокусных землетрясений.