Jorden gömmer några av sina mest imponerande bergskedjor djupt inne i sin mantel.
Vår planet består av tre grundläggande lager - dess jordskorpa, varav 7,7 miljarder människor och nästan 9 miljoner andra arter lever; dess mantel, som mestadels är fast sten, utgör 84 procent av vår planets volym och driver vulkaner och jordbävningar; och kärnan, som matar ett stabilt magnetfält runt om i världen.
Men mellan dessa distinkta lager finns det ännu mer detaljerad anatomi. Att dela manteln i övre och nedre lager är övergångszonen, med dess djupaste del den så kallade 660 kilometer (410 miles) gränsen. Och nu har geologer funnit att denna gräns gömmer många berg, rapporterade forskare i en ny studie publicerad 14 februari i tidskriften Science.
Dessa berg är mer robusta med stora skillnader i höjd än de områden vi är bekanta med på ytan, till exempel Rockies och Appalachians, enligt ett uttalande från Princeton University.
För att forskarna ska upptäcka dessa berg, begravda cirka 410 mil under ytan, behövde vår planet skaka - mycket.
I ett internationellt samarbete mellan Princeton University och Institute of Geodesy and Geophysics i Kina analyserade forskare data från en jordbävning på 8,2 som skakade Bolivia 1994.
Starka jordbävningar kan skicka chockvågor genom planetens inre, ibland genom kärnan, hela vägen till andra sidan och tillbaka igen, enligt uttalandet. Seismologer kan övervaka intensiteten på vågorna på olika punkter på ytan när dessa chockar studsar fram och tillbaka.
Seismiska vågor förändras beroende på vad de träffar; medan de reser rakt genom släta stenar sprids vågorna när de träffar gränser eller någon form av grovhet. Seismologer på ytan kan upptäcka hur mycket vågorna sprider och använder den informationen för att ta reda på vad som är under ytan.
Genom att göra just det i den nya studien skapade forskarna en simulering av hur toppen av övergångszonen och botten (660 km gränsen) i manteln såg ut. Medan de fann att gränsen innehöll grovhet, är det oklart om bergen är högre än de vi känner till på planeten.
I likhet med vad som finns på jordens yta varierade topografin vid den gränsen ganska mycket, fann forskarna. Högst upp i denna zon, cirka 410 kilometer ner (255 miles), fann de dessutom väldigt lite grovhet.
Att upptäcka varför detta gränslager ser ut som det gör kan hjälpa forskare att förstå hur planeten bildades och hur den nu fungerar, säger uttalandet. Det är oklart om den övre och nedre manteln är blandad eller förblir oberoende av varandra, var och en med sin egen kemiska smink. I flera år har geologer diskuterat om denna övergångszon hindrar övre och nedre mantlar från att blandas.
Men själva den nyligen hittade topografin kunde ge insikt i huruvida de två blandas. De jämnare områdena av gränsen kunde ha resulterat från blandning av de två lagren, medan de grovare områdena kunde ha uppstått eftersom de inte kunde blandas särskilt bra på dessa platser och skapa avlagringar, säger forskarna.
Själva avlagringarna kan vara från stenar som vandrade för länge sedan från jordskorpan in i manteln och vilade nu nära 660 km gränsen, eventuellt precis under eller precis ovanför den, säger uttalandet.
"Det är lätt att anta, med tanke på att vi bara kan upptäcka seismiska vågor som reser genom jorden i dess nuvarande tillstånd, att seismologer inte kan hjälpa hur jordens inre har förändrats under de senaste 4,5 miljarder åren," studerar medförfattaren Jessica Irving, en geofysiker på Princeton, sade i uttalandet. "Det spännande med dessa resultat är att de ger oss ny information för att förstå ödet för antika tektoniska plattor som har kommit ner i manteln och där antika mantelmaterial fortfarande kan vara bosatta."
