Cientistas kortlagde dybe områder af Jordens indre, hvor kappen undergår deformation. Arbejdet analyserede seismiske bølger på global skala og identificerede mønstre af anisotropi. Resultaterne indikerer, at det meste af denne forvrængning forekommer, hvor gamle tektoniske plader ville være sunket over millioner af år.
Forskningen undersøgte omkring 75 % af den nedre kappe, et lag placeret lige over grænsen til kernen, cirka 2.900 kilometer dyb. Ondas forskydning genereret af jordskælv rejser med forskellige hastigheder afhængigt af materialets retning og egenskaber. Essa retningsvariation, kaldet seismisk anisotropi, tjener som en indikator for deformation i kappen.
Análise fra et stort seismisk datasæt
Holdet indsamlede mere end 16 millioner seismogrammer fra 24 datacentre rundt om i verden. Materialet omfatter flere faser af bølger, der bevæger sig ned gennem kappen, gennem kernen og tilbage. Essa-tilgangen gjorde det muligt at kortlægge fordelingen af belastning over afstande på hundreder af kilometer.
Sættet udgør en af de største samlinger af seismiske data, der nogensinde er kompileret. Pesquisadores af Universidade af Califórnia på Berkeley ledede indsatsen, med samarbejde fra andre eksperter. Undersøgelsen blev publiceret i tidsskriftet The Seismic Record, knyttet til Seismological Society af America.
- Data dækker næsten 75% af den nedre kappe
- Anisotropia påvist i omkring to tredjedele af de analyserede regioner
- Padrões mere tydelig i områder forbundet med gamle subducerede plader
- Ondas analyseret inkluderer faser, der interagerer med kerne-kappe-grænsen
- Volume samlede seismogrammer overstiger 16 millioner registreringer
Conexão med subducerede tektoniske plader
Deformation i den dybe kappe er hovedsageligt koncentreret i områder, hvor gamle plader ville være sunket. Modelos geodynamikere havde allerede forudsagt dette forhold, men den nye kortlægning tilbyder det første globale billede baseret på seismiske observationer.
Placas, der går ned, bærer strukturer med sig, som er dannet, når de var tættere på overfladen. Over tid kan ekstrem varme og tryk ændre mineraler og skabe en ny orientering i materialet. Essa interaktion skubber og omformer også kappen omkring pladerne.
Jonathan Wolf, hovedforfatter og forsker af Universidade af Califórnia i Berkeley, kommenterede resultatet. Ele bemærkede, at deformation i den øvre kappe er godt forstået af trækket fra bevægelige plader. I den nederste kappe manglede dog en lignende storstilet forståelse. Undersøgelsen bevæger sig i denne retning.
Possíveis mekanismer bag anisotropi
En hypotese mener, at pladerne bevarer fossil anisotropi af deres overfladefase. Outra, der anses for mere sandsynligt, peger på intens deformation under synkning og kontakt med kerne-kappe-grænsen. Processen modificerer det mineralogiske stof og genererer en ny anisotropisk “struktur”.
Nem alle regioner uden klart anisotropt signal ville være fri for deformation. I nogle tilfælde kan signalet simpelthen være for svagt til, at de nuværende metoder kan detektere det. Forskerne fremhæver, at datasættet fortsat er en værdifuld kilde til fremtidige undersøgelser.
Arbejdet bestemmer ikke nøjagtige strømningsretninger i den nedre kappe, men det etablerer en ramme for undersøgelser, der søger større opløsning. Wolf nævnte ønsket om at kortlægge globale strømme mere detaljeret på forskellige laterale skalaer.
Implicações til at forstå Jordens indre
Jordens kappe cirkulerer langsomt gennem konvektionsstrømme forbundet med bevægelsen af tektoniske plader. Essas-strømme flytter ikke kun plader ved overfladen, men strækker og forvrænger også selve kappematerialet. Undersøgelsen bekræfter langvarige teorier og tilbyder observationsbeviser på planetarisk skala.
Conhecer forstår bedre disse processer for at forstå planetens langsigtede dynamik. Dyb deformation påvirker den termiske og kemiske opførsel af Jordens indre over millioner af år. Yderligere Pesquisas med det samme datasæt kan afsløre mere om flowmønstre.
Hele artiklen giver metodiske detaljer og kort genereret fra analysen. Ele forstærker betydningen af globale seismiske databaser for fremskridt inden for geofysik.
Detalhes seismiske undersøgelsesteknikere
Holdet analyserede seismiske bølger, der rejser store afstande inde i Terra. Variationen i hastighed i henhold til udbredelsesretningen afslører foretrukne justeringer i kappematerialet. Essa egenskaben opstår fra akkumuleret deformation over geologisk tid.
Kerne-kappe-grænsen, på omkring 2.900 km dybde, repræsenterer en overgangszone præget af ekstreme forskelle i temperatur og tryk. Subduceret Placas, der når disse dybder, interagerer med miljøet og bidrager til den observerede anisotropi.
- Profundidade omtrentlig undersøgt kappe: 2.900 km
- Cobertura af den nedre kappe: næsten 75%
- Número af analyserede seismogrammer: mere end 16 mio
- Centros af involverede data: 24 på globalt plan
- Fração med anisotropi detekteret: omkring to tredjedele
Limitações og fremtidsudsigter
Forfatterne fremhæver, at fraværet af anisotropt signal i visse områder ikke betyder fraværet af deformation. Mere følsomme Métodos eller nye datatyper kan udfylde huller i fremtiden. Det større mål omfatter kortlægning af lavere kappestrømningsretninger med større præcision.
Datasættet repræsenterer en vedvarende ressource for det videnskabelige samfund. Pesquisadores vil fortsætte med at udforske det for at få indsigt i kappekonvektion og dets forhold til pladetektonik.