09:32 2022-05-19
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Caracteristici uimitoare din interiorul Pământului, iluminate de imagini de înaltă rezoluție
_ Caracteristici uimitoare în adâncul interiorului Pământului, iluminate de înaltă rezoluție imagistica
Noua cercetare condusă de Universitatea din Cambridge este prima care a realizat o imagine detaliată a unui buzunar neobișnuit de rocă la nivelul stratului limită cu nucleul Pământului, la aproximativ trei mii de kilometri sub suprafață.
Zona enigmatică a stâncilor, care este situată aproape direct sub Insulele Hawaii, este una dintre numeroasele zone cu viteză ultra-scăzută, așa-numita deoarece valurile de cutremur încetinesc până la un târâș pe măsură ce trec prin ele.
Cercetarea, publicată astăzi în Nature Communications, este prima care dezvăluie variabilitatea internă complexă a uneia dintre aceste buzunare în detaliu, aruncând lumină asupra peisajului din interiorul adânc al Pământului și asupra proceselor care operează în el.
„Dintre toate trăsăturile interioare adânci ale Pământului, acestea sunt cele mai fascinante și mai complexe. Acum avem primele dovezi solide care să le arate interiorul. structura — este o adevărată piatră de hotar în seismologia pământului adânc”, a spus autorul principal Zhi Li, Ph.D. student la Departamentul de Științe Pământului din Cambridge.
Interiorul Pământului este stratificat ca o ceapă: în centru se află miezul de fier-nichel, înconjurat de un strat gros cunoscut sub numele de manta, iar deasupra unui subțire învelișul exterior — crusta pe care trăim. Deși mantaua este rocă solidă, este suficient de fierbinte pentru a curge extrem de încet. Acești curenți interni de convecție furnizează căldură la suprafață, conducând mișcarea plăcilor tectonice și alimentând erupțiile vulcanice.
Oamenii de știință folosesc undele seismice de la cutremure pentru a vedea sub suprafața Pământului - ecourile și umbrele acestor unde dezvăluie radar- ca imagini de topografie interioară adâncă. Dar până de curând, imaginile structurilor de la limita nucleu-manta, o zonă de interes cheie pentru studierea fluxului intern de căldură al planetei noastre, au fost granulate și dificil de interpretat.
Cercetătorii au folosit cea mai recentă modelare numerică. metode de dezvăluire a structurilor la scară kilometrică la limita nucleu-manta. Potrivit co-autorului Dr. Kuangdai Leng, care a dezvoltat metodele în timp ce se afla la Universitatea din Oxford, „Depășim cu adevărat limitele calculului modern de înaltă performanță pentru simulări elastodinamice, profitând de simetriile undelor neobservate sau neutilizate înainte”. Leng, care se află în prezent la Consiliul pentru Facilități pentru Știință și Tehnologie, a spus că aceasta înseamnă că pot îmbunătăți rezoluția imaginilor cu un ordin de mărime în comparație cu lucrările anterioare.
Ei au observat o reducere de 40% a imaginilor. viteza undelor seismice care se deplasează la baza zonei de viteză ultra-scăzută de sub Hawaii. Potrivit autorilor, acest lucru susține propunerile existente conform cărora zona conține mult mai mult fier decât rocile din jur, ceea ce înseamnă că este mai densă și mai lentă. „Este posibil ca acest material bogat în fier să fie o rămășiță a rocilor antice din istoria timpurie a Pământului sau chiar ca fierul să se scurgă din miez printr-un mijloc necunoscut”, a declarat conducătorul proiectului, dr. Sanne Cottaar de la Cambridge Earth Sciences.
Noua cercetare ar putea ajuta, de asemenea, oamenii de știință să înțeleagă ce se află dedesubt și dă naștere lanțurilor vulcanice precum Insulele Hawaii. Oamenii de știință au început să observe o corelație între locația vulcanilor hotspot cu nume descriptiv, care includ Hawaii și Islanda, și zonele cu viteză ultra-scăzută de la baza mantalei. Originea vulcanilor hotspot a fost dezbătută pe scară largă, dar cea mai populară teorie sugerează că structurile asemănătoare penelor aduc materialul fierbinte al mantalei până la suprafață, de la limita miez-manta.
Cu imagini ale zonei cu viteză ultra-scăzută de sub Hawaii acum, echipa poate strânge, de asemenea, dovezi fizice rare din ceea ce este probabil rădăcina penei care hrănește Hawaii. Observarea lor a stâncilor dense și bogate în fier de sub Hawaii ar susține observațiile la suprafață: „Bazalții care erup din Hawaii au semnături izotopice anormale care ar putea indica fie o origine a Pământului timpuriu, fie o scurgere a miezului, înseamnă că o parte din acest material dens adunat la baza trebuie să fie târâtă la suprafață”, a spus Cottaar.
Mai multă graniță nucleu-manta acum trebuie să fie fotografiată pentru a înțelege dacă toate punctele fierbinți de suprafață au un buzunar de material dens la bază. Unde și cum poate fi țintită limita nucleu-manta, depinde de locul unde au loc cutremure și de unde sunt instalate seismometre pentru a înregistra valurile.
Observațiile echipei se adaugă la un număr tot mai mare de dovezi că interiorul adânc al Pământului este la fel de variabilă ca și suprafața. „Aceste zone cu viteză scăzută sunt una dintre cele mai complicate caracteristici pe care le vedem la adâncimi extreme – dacă ne extindem căutarea, este probabil să vedem niveluri tot mai mari de complexitate, atât structurală, cât și chimică, la limita nucleu-manta”, a spus Li. .
Acum intenționează să-și aplice tehnicile pentru a îmbunătăți rezoluția imaginilor altor buzunare de la limita nucleu-manta, precum și pentru a cartografi noi zone. În cele din urmă, ei speră să cartografieze peisajul geologic peste granița nucleu-manta și să înțeleagă relația acestuia cu dinamica și istoria evolutivă a planetei noastre.
Comentarii:
Adauga Comentariu