Учените картографират деформацията в дълбоката мантия на Земята, свързана с древни плочи

Planeta Terra

Planeta Terra - ESA/NASA

Cientistas картографира деформация в най-дълбоката мантия на Terra. Работата сочи влиянието на тектоничните плочи, потънали преди милиони години. Изследването анализира почти 75% от долния слой на мантията, разположен на около 2900 километра под повърхността.

Изследването е публикувано в списание The Seismic Record. Ele използва набор от данни от повече от 16 милиона сеизмограми, събрани от 24 изследователски центъра по целия свят. Сеизмичните вълни, генерирани от земетресения, разкриват вариации в скоростта на разпространение в зависимост от посоката.

Global Mapa разкрива сеизмична анизотропия на границата на ядрото

Екипът, ръководен от Jonathan Wolf, от Universidade на Califórnia в Berkeley, изгради картата чрез изследване на срязващи вълни, които преминават през мантията, преминават през ядрото и се връщат обратно. Вълните Essas променят скоростта си в зависимост от материала, който срещат. Разликата в посоката, наречена сеизмична анизотропия, показва региони, където мантията е претърпяла деформация.

Изследователите са открили този сигнал в около две трети от анализираната област. Моделите са сложни, но най-голямата концентрация се появява в зони, където моделите показват натрупване на стари субдуцирани плочи.

  • Срязващите вълни се движат с различни скорости в зависимост от тяхната ориентация
  • Анизотропията помага да се направи извод за поток и деформация във вътрешността на планетата
  • Наборът от данни обхваща почти 75% от долната мантия близо до границата между ядрото и мантията
  • Simulações геодинамиката вече предложи връзка с потънали плочи
  • Нов анализ потвърждава модела в глобален мащаб за първи път

Визията Essa разширява това, което се знае за горната мантия. Lá, съпротивлението на повърхностните плочи обяснява добре наблюдаваната деформация. В долната мантия картината беше по-малко ясна досега.

Конвекционната връзка Correntes свързва повърхността с дълбоката вътрешност

Мантията на Terra се движи в бавни конвекционни течения. Elas управлява изместването на тектоничните плочи на повърхността и също така разтяга самия скален материал в дълбочина. Вътрешната топлина и постепенното охлаждане поддържат този процес активен в продължение на стотици милиони години.

Астронавтът на НАСА Reid Wiseman прави снимка на Terra през прозореца на космическия кораб Orion — Foto: NASA/Reid Wiseman

Placas, които се потапят в зоните на субдукция, могат да достигнат границата с ядрото. Докато се спускат, те взаимодействат с околната мантия и променят нейната структура. Изследването показва, че деформацията е съсредоточена точно в тези области на стари плочи.

Материалът на долната мантия включва минерали, които се подреждат при екстремно налягане и топлина. Един от тях, постперовскитът, придобива кристалографска ориентация, която генерира анизотропия, откриваема от сеизмичните вълни. По-ниският Temperaturas в субдуцираните плочи благоприятства това подравняване.

Сеизмичните сензори Ondas работят като сонда на недостъпната вътрешност

Terremotos генерира вълни, които обикалят земното кълбо. Като записват времето на пристигане и поляризацията на станции по целия свят, сеизмолозите събират триизмерни изображения. Новата база данни ни позволи да изследваме множество фази на вълни, преминаващи през ядрото.

Вижте Също

Wolf и колеги анализираха десетки хиляди измервания на разделяне на вълните. Методът прави разлика между радиални и напречни компоненти, за да определи количествено анизотропията. Синтетичният Testes потвърди кои сигнали всъщност показват деформация в долната мантия.

В някои райони сигналът е слаб или липсва. Isso не означава пълна липса на деформация, но може да отразява ограничение на настоящите методи или по-нисък интензитет. Обемът събрана информация остава на разположение за бъдещ анализ.

Древните Placas запазват следи от вкаменелости или скорошна деформация

Основните хипотези на Duas обясняват анизотропията в субдуцирани плочи. Едно предполага, че част от кристалната ориентация е запазена от времето, когато плочата е била по-близо до повърхността, като вкаменелости. Другата сочи към интензивна деформация при спускане и разстилане на дъното.

Calor и налягането на границата между ядрото и мантията модифицират минералите. Плочите избутват съседния материал и създават страничен поток. Числените прогнози на Modelos предвиждат, че това взаимодействие генерира достатъчно силни деформации, за да произведе наблюдаваните модели.

Проучването не разрешава всички съмнения относно глобалния поток. Ele установява обаче, че субдукцията на плочата силно влияе върху динамиката на долната мантия. Futuras измерванията в повече посоки могат да прецизират картата и да разкрият преобладаващи посоки на потока.

Pesquisa разширява разбирането за пълния тектоничен цикъл

Работата обединява приноси от множество международни центрове за сеизмични данни. Сътрудничеството позволи широко покритие и намали регионалните пропуски. Предварителните Resultados вече изглеждат в съответствие с независими наблюдения в конкретни области.

Cientistas подчертава, че долната мантия все още съдържа много детайли. Техниките за обработка на данни Novas и по-плътните сензорни мрежи трябва да донесат напредък. Настоящият ансамбъл служи като основа за тестване на широкомащабни модели на конвекция.

Essa връзката между повърхностните процеси и дълбоката вътрешност подсилва визията на динамична планета. Тектониката на плочите не спира до литосферата. Ефектите на Seus се разпространяват на хиляди километри в геоложко време.

Вижте Също