gov-civil-vilareal.ptΜυστηριώδεις δομές που ανιχνεύθηκαν κοντά στον πυρήνα της Γης χρησιμοποιώντας ηχο-εντοπισμό σαν νυχτερίδα
>Η τεράστια περιοχή που χωρίζει τον συμπαγή μανδύα και τον λιωμένο πυρήνα του πλανήτη μας είναι ένα μυστηριώδες βασίλειο που διερευνάται κυρίως μόνο σε άγρια επιστημονική φαντασία, όπως το μυθιστόρημα του Ιούλ Βερν του 1864 Ταξίδι στο κέντρο της γης ή την ελαφρώς ελκυστική ταινία του Χόλιγουντ του 2003 Ο πυρήνας .
Τώρα μια ομάδα επιστημόνων από το Πανεπιστήμιο του Μέριλαντ Η στόχευση των ηχώ των σεισμικών κυμάτων και το πώς ταξιδεύουν κάτω από τη λεκάνη του Ειρηνικού Ωκεανού έχουν εκθέσει κάποιες διαφωτιστικές και ανεξήγητες δομές που κατοικούν στη ζώνη βαθιά κάτω από τον φλοιό της Γης στο όριο πυρήνα-μανδύα.
Όπως περιγράφεται σε μια νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε στις 12 Ιουνίου στο διαδικτυακό επιστημονικό περιοδικό Επιστήμη , Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου του Μέριλαντ επανέλαβαν μεθόδους ηχοκατοίκησης παρόμοιες με αυτές που χρησιμοποιούσαν οι νυχτερίδες και τα δελφίνια. Εδώ πραγματοποίησαν τα πρώτα ταυτόχρονα πειράματα σεισμογράφων χρησιμοποιώντας εκατοντάδες σεισμούς για τον εντοπισμό υπογραφών αντήχησης, ανιχνεύοντας έναν απροσδόκητο αριθμό εκτεταμένων, συσσωρευμένων δομών κοντά στην καρδιά νικελίου-σιδήρου του πλανήτη.
Πίστωση: Doyeon Kim/University of Maryland
Αυτές οι ετερογενείς περιοχές του ασυνήθιστα πυκνού, καυτού βράχου αντιπροσωπεύουν μια τεράστια αλλαγή στην κατανόησή μας για το τι βρίσκεται στα σύνορα πυρήνα-μανδύα. Οι επιστήμονες δεν είναι ακόμη σίγουροι για τη σύνθεση αυτών των δομών, και παλαιότερες μελέτες έχουν δώσει μόνο αραιές απόψεις για αυτές. Τα πρόσφατα ευρήματα θα παρέχουν νέες θεωρίες για το πώς λειτουργούσε η τεκτονική των πλακών στην ανάπτυξη του πλανήτη στα πρώτα χρόνια της, αφού η προηγούμενη έρευνα είχε δείξει πολύ λίγες λεπτομέρειες αυτής της εσωτερικής γήινης ζώνης.
«Κοιτάζοντας ταυτόχρονα χιλιάδες ηχώ από τον πυρήνα-μανδύα, αντί να εστιάζουμε σε μερικές κάθε φορά, όπως συνήθως γίνεται, έχουμε μια εντελώς νέα προοπτική», εξήγησε Ντογιόν Κιμ , μεταδιδακτορικός συνεργάτης στο Τμήμα Γεωλογίας UMD και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης. «Αυτό μας δείχνει ότι η οριακή περιοχή πυρήνα-μανδύα έχει πολλές δομές που μπορούν να παράγουν αυτούς τους ηχώ, και αυτό ήταν κάτι που δεν είχαμε συνειδητοποιήσει πριν, επειδή είχαμε μόνο μια στενή θέα».
Οι γεωφυσικοί επικεντρώθηκαν στις συγκεκριμένες κυματομορφές των ηχητικών ηχητικών κυμάτων που ταξιδεύουν κάτω από τη λεκάνη του Ειρηνικού Ωκεανού. Η ανάλυσή τους αποκάλυψε μέχρι τώρα άγνωστες δομές κάτω από τα ηφαιστειακά νησιά Marquesas στο Νότιο Ειρηνικό.
Πίστωση: Getty Images
Επιστρατεύοντας τη βοήθεια ενός πολύπλοκου αλγορίθμου που σχεδιάστηκε για τη μελέτη αστέρων και γαλαξιών που ονομάζεται Sequencer, οι ερευνητές ζήτησαν την ικανότητά του να διασχίζει μεγάλα αστρονομικά σύνολα δεδομένων που αναζητούν μοτίβα αφού πρώτα το επαναβαθμονόμησαν για αναζήτηση σε βουνά σεισμικών δεδομένων.
«Η μηχανική μάθηση στην επιστήμη της γης αναπτύσσεται ραγδαία και μια μέθοδος όπως η Sequencer μας επιτρέπει να μπορούμε να εντοπίσουμε συστηματικά σεισμικές ηχώ και να αποκτήσουμε νέες ιδέες για τις δομές στη βάση του μανδύα, οι οποίες έχουν παραμείνει σε μεγάλο βαθμό αινιγματικές». Σημειώνει η Κιμ .
Μετά την κατάποση πληροφοριών τριών δεκαετιών που περιλάμβαναν σχεδόν 7.000 σεισμογράμματα ενός ξεχωριστού τύπου σεισμικού κύματος, ο Sequencer κυνήγησε σεισμικές ηχώ που αντανακλούν μια ζώνη εξαιρετικά χαμηλής ταχύτητας που οι επιστήμονες θα μπορούσαν να έχουν ξεπεράσει σε προηγούμενες αναλύσεις και ανακάλυψαν μια αποκάλυψη που ανοίγει τα μάτια.
Καθώς σεισμικά κύματα που προκαλούνται από σεισμό σφύζουν στα σπλάχνα της Γης χιλιάδες μίλια κάτω, αυτά τα κύματα μετατοπίζονται, αργούν και διασκορπίζονται ανάλογα με τις διακυμάνσεις της πυκνότητας, της θερμοκρασίας ή της σύνθεσης των βράχων. Υπολογίζοντας τον χρόνο ταξιδιού και την ένταση αυτών των σημάτων ανάκαμψης καθώς χτυπούν σεισμόμετρα σε διαφορετικές περιοχές, οι επιστήμονες μπορούν να δημιουργήσουν μοντέλα των φυσικών ιδιοτήτων του βράχου που κρύβεται κάτω από την επιφάνεια.
Πίστωση: Doyeon Kim/University of Maryland
lego scooby-doo!: στοιχειωμένο hollywood
«Wereμασταν έκπληκτοι που βρήκαμε ένα τόσο μεγάλο χαρακτηριστικό κάτω από τα νησιά Marquesas που δεν γνωρίζαμε ότι υπήρχε πριν», εξήγησε ο γεωλόγος Βεντράν Λέκιτς του Πανεπιστημίου του Μέριλαντ. «Αυτό είναι πραγματικά συναρπαστικό, επειδή δείχνει πώς ο αλγόριθμος Sequencer μπορεί να μας βοηθήσει να δημιουργήσουμε δεδομένα σεισμόγραμμα σε ολόκληρο τον κόσμο με τρόπο που δεν μπορούσαμε πριν».
«Βρήκαμε ηχώ στο 40 % περίπου όλων των σεισμικών διαδρομών», πρόσθεσε ο Lekić. «Αυτό ήταν εκπληκτικό γιατί περιμέναμε ότι θα ήταν πιο σπάνια και αυτό που σημαίνει ότι οι ανώμαλες δομές στο όριο πυρήνα-μανδύα είναι πολύ πιο διαδεδομένες από ό, τι πιστεύαμε».
Μετά την επίδειξη της ικανότητας του Sequencer να μυρίζει άγνωστες δομές σε αυτό το θολό πυρήνα-μανδύα, αυτές οι τεχνικές θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν περαιτέρω εφαρμόζοντας διαφορετικά είδη κυμάτων και συχνοτήτων για τη σύνθεση ενός χάρτη υψηλής ανάλυσης του εσωτερικού της Γης, βοηθώντας έτσι τους γεωλόγους στην προσπάθειά τους να κατανοήσει καλύτερα την εξέλιξη της Γης εξετάζοντας αυτές τις παράξενες πυκνότερες ζώνες.
