Seneste Nyheder (DA)

En hidtil uset undersøgelse sporer mærker efterladt af gamle tektoniske plader nær Jordens kerne

Estrutura central da Terra, nucleo
Foto: Estrutura central da Terra, nucleo - Vadim Sadovski/shutterstock.com

En nylig videnskabelig undersøgelse formåede at kortlægge de dybeste områder af vores planets indre med et hidtil uset detaljeringsniveau. Forskerne identificerede klare tegn på strukturel deformation i Terras nedre kappe. Fænomenet opstår med større intensitet i områder, hvor gamle tektoniske plader er sunket over millioner af år. Opdagelsen giver et helt nyt perspektiv på den indre dynamik i Jordens klode.

Arbejdet undersøgte laget, der ligger lige over grænsen til kernen, der ligger omkring 2.900 kilometer dybt. Holdet brugte en enorm mængde seismisk information til at spore fysiske ændringer i stenmateriale udsat for ekstreme tryk. Resultatet bekræfter teoretiske modeller om genanvendelse af jordskorpen og den direkte indvirkning af denne proces i dybden. At forstå disse mekanikker hjælper med at forklare den langsigtede geologiske udvikling.

Planeta Terra
Planeta Terra – Crazy Owl Productions/ Shutterstock.com

Stendykket og forvandlingen af ​​kappen

Jordskorpen er opdelt i store stive blokke, der konstant flyder og støder sammen på planetens overflade. Quando en plade dykker under en anden, det stenede materiale begynder en lang rejse mod centrum af Terra. Esse geologisk proces kaldes teknisk subduktion. Sten har egenskaber erhvervet ved overfladen til ekstreme dybder, hvor miljøet er radikalt anderledes.

Den intense varme og knusende tryk af den nedre kappe ændrer den mineralogiske sammensætning af disse strukturer over tid. Samspillet mellem de faldende plader og det omgivende materiale omformer hele tiden det dybe miljø. Forliset skubber kappen og skaber en ny orientering i de mineraler, der findes i regionen. Det videnskabelige hold ledet af Califórnia’s Universidade var i stand til at observere disse ændringer på globalt plan.

Jonathan Wolf koordinerede analyserne og fremhævede den grundlæggende betydning af kortlægning for moderne geofysik. Forskeren forklarede, at deformation i den øvre kappe allerede har omfattende dokumentation i den videnskabelige litteratur. Den nye undersøgelse udfylder et historisk hul omkring det nederste lags adfærd. Forskningen etablerer det første omfattende syn baseret på direkte observationer af jordskælv.

Análise af seismiske bølger afslører planetens indre

Undersøgelsens metodologi afhang af den detaljerede analyse af bølger genereret af jordskælv rundt om i verden. Essas vibrationer bevæger sig gennem det indre af Terra og ændrer hastighed afhængigt af retningen og materialet, de passerer igennem. Retningsvariationen kaldes seismisk anisotropi og fungerer som en nøjagtig indikator for deformation i dybe bjergarter. Udstyret registrerer den nøjagtige tid, det tager bølgen at krydse forskellige geologiske lag.

Forskerne kompilerede en af ​​de største samlinger af geofysiske data, der nogensinde er indsamlet i videnskabens historie for at gøre projektet levedygtigt. Gruppen indsamlede oplysninger fra snesevis af overvågningscentre spredt over flere kontinenter. Materialet omfatter flere faser af bølger, der går ned gennem kappen, interagerer med kernen og vender tilbage til overfladen. Den avancerede teknik gjorde det muligt at kortlægge fordelingen af ​​deformation i blokke på hundredvis af kilometer.

Undersøgelsen præsenterer betydelige tal om udforskningen af ​​Jordens indre og omfanget af forskningen udført af eksperter:

  • Den samlede mængde analyserede seismogrammer overstiger 16 millioner globale rekorder.
  • Datadækningen når næsten 75% af hele omfanget af planetens nedre kappe.
  • Seismisk anisotropi optrådte i omkring to tredjedele af de regioner, der blev undersøgt af holdet af forskere.
  • De mest tydelige forvrængningsmønstre falder nøjagtigt sammen med zoner af gamle subducerede plader.
  • De undersøgte bølger omfatter specifikke faser, der berører den nøjagtige grænse mellem Jordens kerne og kappe.

Det videnskabelige tidsskrift The Seismic Record offentliggjorde de fulde resultater af undersøgelsen i denne uge. Tidsskriftet tilhører et anerkendt seismologisk samfund og offentliggør betydelige fremskridt inden for geofysik. Publikationen beskriver de komplekse matematiske metoder, der bruges til at filtrere og fortolke de millioner af signaler, der fanges af globale seismografer.

Teorias om mineralogisk ændring i dybet

Forskere arbejder med forskellige scenarier for at forklare den nøjagtige oprindelse af den anisotropi, der er opdaget dybt inde i kloden. Den første hypotese antyder, at tektoniske plader bevarer en type fossil struktur fra det tidspunkt, hvor de dannede jordens overflade. Den anden teori peger på intens deformation genereret under nedstigningen af ​​stenet materiale gennem planetens indre. Voldelig kontakt med kernegrænsen ville ændre mineralstoffet og skabe den nye orientering, som instrumenterne observerer.

Forskerholdet anser den anden mulighed for at være meget mere sandsynlig i betragtning af de indsamlede data. Kortlægningen afslørede også områder, hvor anisotropisignalet ikke fremgår tydeligt på måleudstyr. Studieforfatterne advarer om, at fraværet af registrering ikke nødvendigvis betyder manglende deformation på det vurderede sted. Det seismiske signal kan simpelthen være for svagt til følsomheden af ​​aktuelle enheder.

Jordens kappe opretholder en konstant bevægelse drevet af stærke termiske konvektionsstrømme. Varmen fra kernen stiger, mens køligere overflademateriale langsomt synker i en cyklus, der varer millioner af år. Esse kontinuerlig mekanisme flytter kontinenterne og strækker det stenede materiale indvendigt ubønhørligt. Den aktuelle undersøgelse bekræfter, at dyb cirkulation påvirker planetens fysiske struktur i meget større skala, end videnskaben tidligere havde forestillet sig.

Fremtiden for forskning i geologisk evolution

Compreenders dybe deformationsprocesser hjælper med at tyde den langsigtede udvikling af vores planet. Forvrængning af den nedre kappe påvirker direkte den termiske og kemiske opførsel af Terra gennem geologiske epoker. Intern varme dikterer vulkansk aktivitet, dannelsen af ​​store bjergkæder og forekomsten af ​​ødelæggende jordskælv. Det nye globale kort giver et solidt grundlag for at relatere overfladebegivenheder til bevægelse nær kernen.

Nuværende arbejde bestemmer endnu ikke de nøjagtige retninger for klippestrømmen i den nedre kappe med absolut præcision. Forskningen etablerer en grundlæggende indledende ramme for fremtidige undersøgelser, der søger endnu højere rumlig opløsning. Jonathan Wolf har udtrykt interesse for at kortlægge globale strømme i præcise detaljer på forskellige laterale skalaer i de kommende år. Det ambitiøse mål kræver konstant forfining af seismiske databehandlingsalgoritmer.

Databasen bygget af Universidade-teamet repræsenterer en værdifuld ressource for det internationale videnskabelige samfund. Geofísicos fra forskellige institutioner vil være i stand til at udforske den gigantiske samling for at teste nye teorier om kappekonvektion. At integrere denne information med klima- og magnetiske modeller kan generere hidtil usete opdagelser om dannelsen af ​​vores verden. Det indre af Terra fortsætter med at afsløre sine hemmeligheder gennem matematisk analyse af vibrationerne, der krydser kloden.

↓ Continue lendo ↓