gov-civil-vilareal.ptZáhadné štruktúry detegované v blízkosti jadra Zeme pomocou netopierej echolokácie
>Rozľahlá oblasť oddeľujúca pevný plášť a roztavené jadro našej planéty je tajomnou ríšou, ktorú väčšinou skúmajú iba divoké sci-fi cestoviny, ako napríklad román Julesa Verna z roku 1864. Cesta do stredu Zeme alebo mierne kempový hollywoodsky veľkofilm z roku 2003 Jadro .
Teraz tím vedcov z University of Maryland zameriavanie na ozveny seizmických vĺn a spôsob, akým cestujú pod povodím Tichého oceánu, odhalili niektoré poučné a nevysvetliteľné štruktúry obývajúce zónu hlboko pod zemskou kôrou na hranici plášťa jadra.
Ako je uvedené v novej štúdii publikovanej 12. júna v online vedeckom časopise Veda Vedci z University of Maryland replikovali metódy echolokácie podobné tým, ktoré používajú netopiere a delfíny. Tu uskutočnili prvé simultánne experimenty so seizmogramom pomocou stoviek zemetrasení na identifikáciu dozvukov a detekcie neočakávaného počtu rozšírených zhlukovaných štruktúr v blízkosti nikel-železného srdca planéty.
Kredit: Doyeon Kim/University of Maryland
Tieto heterogénne oblasti neobvykle hustých, horúcich hornín predstavujú obrovský posun v našom chápaní toho, čo leží na hranici plášťa jadra. Vedci si zatiaľ nie sú istí zložením týchto štruktúr a predchádzajúce štúdie na ne poskytli len riedke pohľady. Nedávne zistenia poskytnú nové teórie o tom, ako dosková tektonika fungovala pri vývoji planéty v raných eónoch, pretože predchádzajúci výskum ukázal veľmi málo podrobností o tejto zóne Zeme.
drahý evan hansen, médiá zdravého rozumu
'Pri pohľade na tisíce ohraničení ozveny jadra a plášťa naraz, namiesto toho, aby sme sa zamerali na niekoľko naraz, ako sa zvyčajne robí, sme získali úplne novú perspektívu,' vysvetlil Doyeon Kim , postdoktorand na katedre geológie UMD a hlavný autor štúdie. 'To nám ukazuje, že hraničná oblasť jadra a plášťa má veľa štruktúr, ktoré môžu vytvárať tieto ozveny, a to bolo niečo, čo sme si predtým neuvedomovali, pretože sme mali len úzky pohľad.'
Geofyzici sa zamerali na špecifické tvary vĺn seizmických vĺn cestujúcich pod panvou Tichého oceánu. Ich analýza odhalila predtým neznáme štruktúry pod sopečnými ostrovmi Markízy v južnom Pacifiku.
Kredit: Getty Images
Vedci, ktorí si vyžiadali pomoc komplexného algoritmu navrhnutého na štúdium hviezd a galaxií nazývaného Sequencer, vyzvali na jeho schopnosť skúmať rozsiahle astronomické súbory údajov a hľadať vzory po prvom rekalibrovaní na vyhľadávanie v horách seizmických údajov.
'Strojové učenie vo vede o Zemi rýchlo rastie a metóda, ako je Sequencer, nám umožňuje systematicky detekovať seizmické ozveny a získať nové pohľady na štruktúry v spodnej časti plášťa, ktoré zostali do značnej miery záhadné,' Poznamenáva Kim .
Po prehltnutí troch desaťročí informácií zahŕňajúcich takmer 7 000 seizmogramov jedného charakteristického typu seizmickej vlny, Sequencer zachytil seizmické ozveny odrážajúce zónu ultranízkej rýchlosti, ktorú vedci mohli prehliadnuť v predchádzajúcich analýzach a objavili očividné odhalenie.
Ako seizmické vlny generované zemetrasením pulzujú do útrob Zeme tisíce míľ nižšie, tieto vlny sa posúvajú, spomaľujú a rozptyľujú v závislosti od zmien hustoty, teploty alebo zloženia hornín. Výpočtom cestovného času a intenzity týchto odrazových signálov pri dopade na seizmometre v rôznych oblastiach môžu vedci vytvoriť modely fyzikálnych vlastností horniny, ktorá sa skrýva pod povrchom.
Kredit: Doyeon Kim/University of Maryland
'Boli sme prekvapení, že sme pod Markézskymi ostrovmi našli taký veľký prvok, o ktorom sme predtým ani nevedeli, že existuje,' vysvetľuje geológ. Vedran Lekić z University of Maryland. 'Je to skutočne vzrušujúce, pretože ukazuje, ako nám algoritmus Sequencer môže pomôcť kontextualizovať údaje o seizmograme na celom svete spôsobom, akým sme to predtým nemohli.'
'Našli sme ozveny asi na 40 percentách všetkých dráh seizmických vĺn,' dodal Lekić. 'To bolo prekvapujúce, pretože sme očakávali, že budú vzácnejšie, a čo to znamená, že anomálne štruktúry na hranici plášťa jadra sú oveľa rozšírenejšie, ako sa pôvodne predpokladalo.'
Po zobrazení Sequencerovej schopnosti vyňuchať neznáme štruktúry v tomto temnom území jadrového plášťa by sa tieto techniky dali ďalej použiť aplikáciou rôznych druhov vĺn a frekvencií na zostavenie mapy vnútra Zeme s vysokým rozlíšením, čo geológom pomôže v ich úsilí o lepšie porozumieť vývoju Zeme skúmaním týchto podivných hustších zón.
