प्राचीन प्लेट टेक्टोनिक्स वैश्विक स्तर पर पृथ्वी के गहरे आवरण को विकृत करती है

वैज्ञानिकों ने पृथ्वी के आंतरिक भाग के उन गहरे क्षेत्रों का मानचित्रण किया है जहाँ पर आवरण में विकृति आती है। कार्य ने वैश्विक स्तर पर भूकंपीय तरंगों का विश्लेषण किया और अनिसोट्रॉपी के पैटर्न की पहचान की। परिणाम दर्शाते हैं कि यह विकृति अधिकांशतः वहां होती है जहां प्राचीन टेक्टोनिक प्लेटें लाखों वर्षों में धंसी होंगी।

अनुसंधान ने निचले मेंटल के लगभग 75% हिस्से की जांच की, जो कोर के साथ सीमा के ठीक ऊपर स्थित एक परत है, जो लगभग 2,900 किलोमीटर गहरी है। भूकंप से उत्पन्न कतरनी तरंगें सामग्री की दिशा और विशेषताओं के आधार पर अलग-अलग गति से यात्रा करती हैं। यह दिशात्मक भिन्नता, जिसे भूकंपीय अनिसोट्रॉपी कहा जाता है, मेंटल में विकृति के संकेतक के रूप में कार्य करती है।

भूकंपीय डेटा के विशाल सेट का विश्लेषण

टीम ने दुनिया भर के 24 डेटा केंद्रों से 16 मिलियन से अधिक सीस्मोग्राम एकत्र किए। सामग्री में तरंगों के कई चरण शामिल होते हैं जो मेंटल से नीचे, कोर से होते हुए और पीछे की ओर यात्रा करते हैं। इस दृष्टिकोण ने सैकड़ों किलोमीटर की दूरी पर विरूपण के वितरण को मैप करना संभव बना दिया।

यह सेट अब तक संकलित भूकंपीय डेटा के सबसे बड़े संग्रहों में से एक है। बर्कले में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने अन्य विशेषज्ञों के सहयोग से इस प्रयास का नेतृत्व किया। यह अध्ययन सीस्मोलॉजिकल सोसायटी ऑफ अमेरिका से जुड़ी पत्रिका द सेस्मिक रिकॉर्ड में प्रकाशित हुआ था।

• डेटा निचले मेंटल का लगभग 75% कवर करता है
• विश्लेषण किए गए लगभग दो तिहाई क्षेत्रों में अनिसोट्रॉपी का पता चला
• प्राचीन उप-प्लेटों से जुड़े क्षेत्रों में अधिक स्पष्ट पैटर्न
• विश्लेषण की गई तरंगों में वे चरण शामिल हैं जो कोर-मेंटल सीमा के साथ बातचीत करते हैं
• सीस्मोग्राम की कुल मात्रा 16 मिलियन रिकॉर्ड से अधिक है

सबडक्टेड टेक्टोनिक प्लेटों से कनेक्शन

गहरे मेंटल में विकृति मुख्य रूप से उन क्षेत्रों में केंद्रित है जहां प्राचीन प्लेटें डूब गई होंगी। जियोडायनामिक मॉडल ने पहले ही इस संबंध की भविष्यवाणी की थी, लेकिन नया मानचित्रण भूकंपीय अवलोकनों के आधार पर पहला वैश्विक दृश्य प्रस्तुत करता है।

उतरती हुई प्लेटें अपने साथ ऐसी संरचनाएँ ले जाती हैं जो तब बनती हैं जब वे सतह के करीब होती हैं। समय के साथ, अत्यधिक गर्मी और दबाव खनिजों को बदल सकते हैं और सामग्री में एक नया अभिविन्यास बना सकते हैं। यह अंतःक्रिया प्लेटों के चारों ओर के मेंटल को भी धक्का देती है और नया आकार देती है।

बर्कले में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय के प्रमुख लेखक और शोधकर्ता जोनाथन वुल्फ ने इस खोज पर टिप्पणी की। उन्होंने कहा कि चलती प्लेटों के खिंचाव से ऊपरी मेंटल में विकृति को अच्छी तरह से समझा जा सकता है। हालाँकि, निचले स्तर पर समान बड़े पैमाने की समझ का अभाव था। अध्ययन इसी दिशा में आगे बढ़ता है।

अनिसोट्रॉपी के पीछे संभावित तंत्र

एक परिकल्पना यह मानती है कि प्लेटें अपने सतह चरण की जीवाश्म अनिसोट्रॉपी को संरक्षित करती हैं। दूसरा, जिसे अधिक संभावित माना जाता है, डूबने और कोर-मेंटल सीमा के साथ संपर्क के दौरान तीव्र विकृति की ओर इशारा करता है। यह प्रक्रिया खनिज संरचना को संशोधित करती है और एक नई अनिसोट्रोपिक “संरचना” उत्पन्न करती है।

स्पष्ट अनिसोट्रोपिक सिग्नल के बिना सभी क्षेत्र विरूपण से मुक्त नहीं होंगे। कुछ मामलों में, मौजूदा तरीकों का पता लगाने के लिए सिग्नल बहुत कमजोर हो सकता है। शोधकर्ता इस बात पर प्रकाश डालते हैं कि डेटासेट भविष्य की जांच के लिए एक मूल्यवान स्रोत बना रहेगा।

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यह कार्य निचले मेंटल में सटीक प्रवाह दिशाओं को निर्धारित नहीं करता है, लेकिन यह उन अध्ययनों के लिए एक रूपरेखा स्थापित करता है जो अधिक समाधान चाहते हैं। वुल्फ ने विभिन्न पार्श्व पैमानों पर वैश्विक प्रवाह को अधिक विस्तार से मैप करने की इच्छा का उल्लेख किया।

पृथ्वी के आंतरिक भाग को समझने के लिए निहितार्थ

पृथ्वी का आवरण टेक्टोनिक प्लेटों की गति से जुड़ी संवहन धाराओं के माध्यम से धीरे-धीरे घूमता है। ये धाराएँ न केवल सतह पर प्लेटों को हिलाती हैं, बल्कि मेंटल सामग्री को भी खींचती और विकृत करती हैं। अध्ययन लंबे समय से प्रचलित सिद्धांतों की पुष्टि करता है और ग्रहों के पैमाने पर अवलोकन संबंधी साक्ष्य प्रदान करता है।

इन प्रक्रियाओं को बेहतर ढंग से जानने से ग्रह की दीर्घकालिक गतिशीलता को समझने में मदद मिलती है। गहरी विकृति लाखों वर्षों से पृथ्वी के आंतरिक भाग के तापीय और रासायनिक व्यवहार को प्रभावित करती है। समान डेटा सेट के साथ अतिरिक्त शोध से प्रवाह पैटर्न के बारे में और अधिक पता चल सकता है।

पूरा लेख विश्लेषण से उत्पन्न पद्धतिगत विवरण और मानचित्र प्रदान करता है। यह भूभौतिकी में प्रगति के लिए वैश्विक भूकंपीय डेटाबेस के महत्व को पुष्ट करता है।

भूकंपीय सर्वेक्षण का तकनीकी विवरण

टीम ने पृथ्वी के अंदर बड़ी दूरी तक यात्रा करने वाली भूकंपीय तरंगों का विश्लेषण किया। प्रसार दिशा के अनुसार गति में भिन्नता से मेंटल सामग्री में अधिमान्य संरेखण का पता चलता है। यह गुण भूवैज्ञानिक समय के दौरान जमा हुई विकृति से उत्पन्न होता है।

कोर-मेंटल सीमा, लगभग 2,900 किमी की गहराई पर, तापमान और दबाव में अत्यधिक अंतर द्वारा चिह्नित एक संक्रमण क्षेत्र का प्रतिनिधित्व करती है। इन गहराई तक पहुंचने वाली सबडक्टेड प्लेटें पर्यावरण के साथ बातचीत करती हैं और देखी गई अनिसोट्रॉपी में योगदान करती हैं।

• अध्ययन किए गए निचले मेंटल की अनुमानित गहराई: 2,900 किमी
• लोअर मेंटल कवरेज: लगभग 75%
• विश्लेषण किए गए सीस्मोग्राम की संख्या: 16 मिलियन से अधिक
• शामिल डेटा केंद्र: दुनिया भर में 24
• ज्ञात अनिसोट्रॉपी के साथ अंश: लगभग दो तिहाई

सीमाएँ और भविष्य के दृष्टिकोण

लेखक इस बात पर प्रकाश डालते हैं कि कुछ क्षेत्रों में अनिसोट्रोपिक सिग्नल की अनुपस्थिति का मतलब विरूपण की अनुपस्थिति नहीं है। अधिक संवेदनशील तरीके या नए प्रकार के डेटा भविष्य में कमियां भर सकते हैं। बड़े लक्ष्य में अधिक सटीकता के साथ निचले मेंटल प्रवाह दिशाओं का मानचित्रण शामिल है।

डेटासेट वैज्ञानिक समुदाय के लिए एक स्थायी संसाधन का प्रतिनिधित्व करता है। शोधकर्ता मेंटल संवहन और प्लेट टेक्टोनिक्स से इसके संबंध की जानकारी के लिए इसका पता लगाना जारी रखेंगे।