Potworne „plamy” w pobliżu jądra Ziemi mogą być nawet większe, niż myśleliśmy

  • Peter Tucker
  • 0
  • 2116
  • 458

Głęboko w głębi Ziemi, gdzie stały płaszcz spotyka się ze stopionym zewnętrznym jądrem, na setki mil w każdym kierunku sterczą dziwne, wielkości kontynentu, gorące skały. Te podziemne góry noszą wiele nazw: „stosy termochemiczne”, „duże prowincje o niskiej prędkości ścinania” (LLSVP), a czasem po prostu „plamy”.

Geolodzy nie wiedzą wiele o tym, skąd pochodzą te plamy ani czym one są, ale wiedzą, że są gigantyczne. Dwie największe plamy, które znajdują się głęboko pod Oceanem Spokojnym i Afryką, stanowią prawie 10% masy całego płaszcza, jak stwierdzono w jednym z badań z 2016 r. - a gdyby siedziały na powierzchni Ziemi, każdy z nich rozciągałby się około 100 razy wyżej niż Mount Everest. Jednak nowe badania sugerują, że nawet te wzniosłe analogie mogą nie doceniać, jak duże są naprawdę plamy.

W badaniu opublikowanym 12 czerwca w czasopiśmie Science naukowcy przeanalizowali fale sejsmiczne generowane przez trzęsienia ziemi w ciągu prawie 30 lat. Znaleźli kilka masywnych, nigdy wcześniej nie wykrytych cech wzdłuż krawędzi pacyficznej plamki.

„Struktury, które zlokalizowaliśmy, mają rozmiary… tysięcy kilometrów” - powiedział w e-mailu główny autor badania Doyeon Kim, pracownik naukowy z tytułem doktora na Uniwersytecie Maryland. Według Kima jest to o rząd wielkości większe niż typowe cechy występujące wzdłuż krawędzi kropelki.

Związane z: 9 najlepszych plamek 2019 roku

Mapa drżącej Ziemi

Ponieważ plamy żyją głęboko, głęboko we wnętrzu Ziemi, geolodzy mogą zacząć rozumieć ich kształt i rozmiar jedynie patrząc na fale sejsmiczne (fale dźwiękowe generowane przez trzęsienia ziemi), które przez nie przechodzą. Te gorące, gęste regiony mogą spowalniać nadchodzące fale nawet o 30% w stosunku do otaczającego płaszcza; Najgorętsze, najwolniejsze regiony są znane jako strefy ultralekkich prędkości (ULVZ) i zwykle występują w pobliżu krawędzi plamek, powiedział Kim.

W swoich badaniach Kim i jego koledzy stworzyli nową mapę ULVZ poniżej Oceanu Spokojnego przy użyciu algorytmu zwanego „Sekwencer”, który został pierwotnie opracowany do znajdowania wzorców w promieniowaniu gwiazd. Za pomocą tego algorytmu zespół przeanalizował 7000 sejsmogramów, czyli pomiarów fal sejsmicznych zebranych w latach 1990-2018, powstałych w wyniku setek trzęsień ziemi o sile 6,5 lub większej. Trzęsienia ziemi wystąpiły w Azji i Oceanii - napisali naukowcy; ale gdy ich fale sejsmiczne drżały na całym świecie, przed dotarciem do sejsmometrów w Stanach Zjednoczonych wyraźnie przechodziły przez plamy płaszcza Oceanu Spokojnego.

Mapa wewnętrznej Ziemi przedstawiająca nowe strefy o bardzo niskich prędkościach (żółty kontur) zmapowana przez 30 lat danych sejsmicznych. (Zdjęcie: Doyeon Kim / University of Maryland)

Algorytm ujawnił olbrzymie sekcje ULVZ, których nigdy wcześniej nie wykryto, w tym blobisty region poniżej wysp Markizów na południowym Pacyfiku, który mierzył ponad 620 mil (1000 kilometrów) średnicy. Sekwencer wykazał również, że fragment plamki głęboko pod Wyspami Hawajskimi jest znacznie większy niż wcześniej sądzono.

„Patrząc na tysiące sejsmogramów na granicy jądra i płaszcza [sejsmogramów] naraz, zamiast skupiać się na kilku naraz, otrzymaliśmy zupełnie nową perspektywę” - powiedział Kim w oświadczeniu.

Ogromny rozmiar tych struktur sugeruje, że plamy wzdłuż granicy rdzeń-płaszcz - a zwłaszcza najgorętsze, najgęstsze ULVZ - są prawdopodobnie bardziej rozpowszechnione niż wskazują poprzednie badania. Co więcej, dodał Kim, fakt, że te duże strefy czają się w pobliżu znanych wulkanicznych hotspotów, może również ujawnić pewne wskazówki dotyczące ich wpływu na geologię Ziemi..

Jest na przykład możliwe, że ULVZ głęboko w płaszczu mogą zasilać duże „pióropusze” gorącej skały w górnym płaszczu, które tworzą wulkaniczne gorące punkty na powierzchni, powiedział Kim. Te pióropusze płaszcza mogą „wysysać” roztopiony materiał zebrany w ULVZ i podciągać go w górę, co może wyjaśniać, dlaczego największe ULVZ znajdują się głęboko pod łańcuchami wysp wulkanicznych, takich jak wyspy Hawajów i Markizów..

To tylko jedna teoria, powiedział Kim; nawet z algorytmami zaprojektowanymi do przebijania pustki kosmosu tajemnice w pobliżu środka Ziemi pozostają tak samo mętne jak zawsze.

„Krótko mówiąc, w tej chwili wszystko jest niepewne” - powiedział Kim - „ale to właśnie sprawia, że ​​nasza dziedzina studiów jest tak ekscytująca”.

  • 11 największych erupcji wulkanów w historii
  • Najdziwniejsze na świecie formacje geologiczne
  • 7 sposobów, w jakie Ziemia zmienia się w mgnieniu oka

Pierwotnie opublikowano w dniu .

OFERTA: Zaoszczędź 45% na „Jak to działa” „Wszystko o kosmosie” i „Wszystko o historii”!

Przez ograniczony czas możesz wykupić cyfrową subskrypcję dowolnego z naszych najlepiej sprzedających się czasopism naukowych za jedyne 2,38 USD miesięcznie lub 45% zniżki od ceny standardowej przez pierwsze trzy miesiące. Zobacz ofertę

Zobacz wszystkie komentarze (0)



Jeszcze bez komentarzy

Najciekawsze artykuły o tajemnicach i odkryciach. Wiele przydatnych informacji o wszystkim
Artykuły o nauce, kosmosie, technologii, zdrowiu, środowisku, kulturze i historii. Wyjaśniasz tysiące tematów, abyś wiedział, jak wszystko działa