Pesquisadores наніс на карту області глибоко всередині планети, де нижня мантія демонструє явні ознаки структурної деформації. Це явище відбувається переважно в регіонах, де стародавні тектонічні плити затонули протягом мільйонів років. Відкриття пропонує новий погляд на внутрішню динаміку земної кулі. Дослідження проаналізувало зміну швидкості хвиль, породжених землетрусами.
У роботі досліджено близько 75% шару, розташованого трохи вище межі з ядром Землі. Регіон Essa має глибину приблизно 2900 кілометрів. Команда використала безпрецедентну кількість інформації, щоб відстежити фізичні зміни в гірському матеріалі, який піддається надзвичайному тиску. Результат підтверджує теоретичні моделі про переробку земної кори та вплив цього процесу на глибину.
Вплив субдукованих структур на глибинну геологію
Земна кора розпадається на великі тверді блоки, які постійно спливають і стикаються на поверхні. Quando одна плита пірнає під іншу, скелястий матеріал починає довгий шлях до центру планети. Геологічний процес Esse називається субдукцією. Гірські породи несуть властивості, набуті на поверхні, до великих глибин. Інтенсивна спека та роздавлюючий тиск нижньої мантії з часом змінюють мінералогічний склад цих структур.
Взаємодія між низхідними пластинами та навколишнім матеріалом змінює глибинне середовище. Занурення розсуває мантію та створює нову орієнтацію в мінералах, присутніх у регіоні. Наукова група під керівництвом Universidade з Califórnia у Berkeley змогла спостерігати ці зміни в глобальному масштабі. Jonathan Wolf координував аналізи та підкреслював важливість картографування. Дослідник пояснив, що деформація у верхній мантії вже має велику кількість наукової документації. Нове дослідження заповнює історичну прогалину щодо поведінки нижнього шару.
Дослідження встановлює першу комплексну точку зору, засновану на прямих спостереженнях за землетрусами. Modelos Ранні обчислювальні дослідження вже показали, що субдукційні пластини спричинять значні спотворення поблизу ядра. Тепер у вчених є фізичні докази на підтримку цих теорій. Затонулий матеріал працює як повільний двигун, який постійно змінює внутрішню структуру земної кулі.
Rastreamento сейсмічних хвиль планетарного масштабу
Методологія дослідження залежала від детального аналізу зсувних хвиль, породжених землетрусами. Вібрації Essas поширюються всередині Terra і змінюють швидкість залежно від напрямку та матеріалу, через який вони проходять. Спрямована зміна називається сейсмічної анізотропією. Це явище працює як точний індикатор деформації глибоких порід. Обладнання фіксує точний час, за який хвиля перетинає різні шари.
Дослідники зібрали одну з найбільших колекцій геофізичних даних, коли-небудь зібраних в історії науки. Група зібрала інформацію з 24 центрів моніторингу, розташованих на кількох континентах. Матеріал містить кілька фаз хвиль, які спускаються через мантію, взаємодіють з ядром і повертаються на поверхню. Техніка дозволила скласти карту розподілу деформації в блоках по сотні кілометрів.
Огляд представляє значні цифри щодо дослідження надр Землі:
- Загальний обсяг проаналізованих сейсмограмм перевищує позначку в 16 мільйонів записів.
- Покриття даними досягає майже 75% всієї нижньої мантії.
- Сейсмічна анізотропія з’явилася приблизно у двох третинах регіонів, які досліджувала команда.
- Найбільш очевидні моделі спотворень збігаються з ділянками старих субдукованих плит.
- Досліджувані хвилі включають специфічні фази, які торкаються точного кордону між ядром і мантією.
Науковий журнал The Seismic Record опублікував повні результати дослідження. Журнал належить Seismological Society до America і публікує значні досягнення в області геофізики. Публікація докладно описує математичні методи, які використовуються для фільтрації та інтерпретації мільйонів сигналів, зафіксованих глобальними сейсмографами.
Hipóteses про мінералогічні зміни на планеті
Вчені працюють з різними сценаріями, щоб пояснити точне походження анізотропії, виявленої на глибині. Перша гіпотеза припускає, що тектонічні плити зберігають тип викопної структури з тих часів, коли вони ще формували поверхню Землі. Друга теорія вказує на інтенсивну деформацію, що виникає під час опускання скелястого матеріалу. Жорсткий контакт із межею ядра змінив би мінеральну тканину та створив нову спостережувану орієнтацію. Команда вважає другий варіант більш імовірним.
Картування виявило області, де сигнал анізотропії не відображається чітко на приладах. Автори дослідження попереджають, що відсутність реєстрації не обов’язково означає відсутність деформації на місці. Сейсмічний сигнал може бути просто занадто слабким для чутливості поточного обладнання. Розробка нових технологій вимірювання може виявити спотворення, які все ще приховані в цих тихих зонах.
Мантія Землі підтримує постійний рух під дією теплових конвекційних потоків. Тепло від ядра піднімається, тоді як більш холодний матеріал поверхні повільно опускається. Безперервний цикл Esse зміщує континенти та розтягує внутрішній скелястий матеріал. Поточне дослідження підтверджує, що глибока циркуляція впливає на фізичну структуру планети в набагато більшому масштабі, ніж наука усвідомлювала в попередні десятиліття.
Майбутнє дослідження земної динаміки
Процеси глибокої деформації Compreender допомагають розшифрувати довгострокову еволюцію планети. Спотворення нижньої мантії безпосередньо впливає на теплову та хімічну поведінку Terra протягом геологічних епох. Внутрішнє тепло зумовлює вулканічну активність, утворення гір і виникнення сильних землетрусів. Нова глобальна карта забезпечує надійну основу для зв’язку подій на поверхні з рухом поблизу ядра.
Поточна робота не визначає точних напрямків потоку гірських порід у нижній мантії. Дослідження встановлює початкову віху для досліджень, які прагнуть ще більшої просторової роздільної здатності. Jonathan Wolf висловив зацікавленість у картографуванні глобальних потоків у точних деталях у різних латеральних масштабах. Поставлена мета вимагає постійного вдосконалення алгоритмів обробки сейсмічних даних.
База даних, створена командою Universidade, є цінним ресурсом для міжнародної наукової спільноти. Geofísicos з різних установ зможе досліджувати колекцію, щоб перевірити нові теорії про мантійну конвекцію. Інтеграція цієї інформації з кліматичними та магнітними моделями може створити безпрецедентні відкриття про формування нашого світу. Інтер’єр Terra продовжує розкривати свої таємниці завдяки математичному аналізу вібрацій, які перетинають земну кулю.