Bütün məktəblilər bilir ki, Yer planeti üç (və ya dörd) böyük təbəqəyə bölünür: qabıq, mantiya və nüvə. Bu, ümumiyyətlə doğrudur, baxmayaraq ki, bu ümumiləşdirmə alimlər tərəfindən müəyyən edilmiş bir neçə əlavə təbəqəni nəzərə almır, onlardan biri, məsələn, mantiya daxilində keçid təbəqəsidir.
15 fevral 2019-cu ildə nəşr olunan araşdırmada, geofizik Jessica Irving və Prinston Universitetinin magistr tələbəsi Wenbo Wu, Çindəki Geodeziya və Geofizika İnstitutundan Sidao Ni ilə əməkdaşlıq edərək, dağları tapmaq üçün Boliviyada 1994-cü ildə baş vermiş güclü zəlzələdən əldə edilən məlumatlardan istifadə etdilər. və mantiyanın dərinliklərində keçid zonasının səthindəki digər topoqrafik xüsusiyyətlər. Yerin 660 kilometr altında yerləşən bu təbəqə yuxarı və aşağı mantiyanı bir-birindən ayırır (bu təbəqənin rəsmi adı olmadan tədqiqatçılar onu sadəcə olaraq “660 kilometrlik sərhəd” adlandırırdılar).
Yerin bu qədər dərinliyinə "baxmaq" üçün elm adamları güclü zəlzələlərin yaratdığı planetdəki ən güclü dalğalardan istifadə etdilər. "Planeti silkələmək üçün güclü, dərin zəlzələ lazımdır" dedi Jessica Irving, geoelmlər üzrə dosent.
Böyük zəlzələlər adi zəlzələlərdən qat-qat güclüdür - enerjisi Rixter şkalası üzrə hər əlavə addımla 30 dəfə artır. İrvinq ən yaxşı məlumatlarını 7.0 və daha yuxarı maqnitudalı zəlzələlərdən alır, çünki belə böyük zəlzələlərin göndərdiyi seysmik dalğalar müxtəlif istiqamətlərə yayılır və nüvədən keçərək planetin o biri tərəfinə və geriyə keçə bilir. Bu tədqiqat üçün əsas məlumatlar 8.3-cü ildə Boliviyanı sarsıdan 1994 bal gücündə zəlzələdən (geoloqlar tərəfindən indiyə qədər qeydə alınan ən dərin ikinci zəlzələ) qeydə alınmış seysmik dalğalardan gəldi.
“Bu böyüklükdə zəlzələlər tez-tez baş vermir. Biz çox şanslıyıq ki, hazırda dünyada 20 il əvvəlkindən daha çox seysmometr quraşdırılıb. Seysmologiya da son 20 ildə yeni alətlər və kompüter gücü sayəsində çox dəyişdi.
Seysmoloqlar və məlumat alimləri yerin dərinliklərində seysmik dalğaların səpilməsinin mürəkkəb davranışını simulyasiya etmək üçün Princetonun Tiger klaster superkompüteri kimi superkompüterlərdən istifadə edirlər.
Texnologiyalar dalğaların əsas xüsusiyyətlərinə əsaslanır: onların əks olunma və sınma qabiliyyəti. İşıq dalğaları prizmadan keçərkən güzgüdən sıçraya (əks edə) və ya əyilə (qıra bildiyi kimi, seysmik dalğalar da homojen süxurlardan keçir, lakin yollarında kobud səthlərlə qarşılaşdıqda əks olunur və ya sınır.
"Biz bilirik ki, demək olar ki, bütün obyektlər qeyri-bərabər səthə malikdir və buna görə də işığı səpə bilər" dedi tədqiqatın aparıcı müəllifi, bu yaxınlarda geonomiya üzrə doktorluq dərəcəsi qazanmış və hazırda Kaliforniya Texnologiya İnstitutunda doktoranturadan sonrakı təqaüddə iştirak edən Wenbo Wu. “Bu fakt sayəsində biz bu obyektləri “görə” bilirik – səpələnən dalğalar yollarında rastlaşdıqları səthlərin pürüzlülüyü haqqında məlumat daşıyır. Bu araşdırmada tapılan 660 kilometrlik sərhədin "pürüzlüyünü" müəyyən etmək üçün Yerin dərinliklərində yayılan səpələnmiş seysmik dalğalara baxdıq."
Tədqiqatçılar bu sərhədin nə qədər "kobud" olduğuna təəccübləndilər - hətta yaşadığımız səth təbəqəsindən də. "Başqa sözlə, bu yeraltı təbəqə Qayalı Dağlar və ya Appalachian dağ sistemindən daha mürəkkəb bir topoqrafiyaya malikdir" dedi Vu. Onların statistik modeli bu yeraltı dağların dəqiq hündürlüklərini müəyyən edə bilmədi, lakin onların Yer səthindəki hər şeydən qat-qat yüksək olma ehtimalı var. Alimlər 660 kilometrlik sərhədin də qeyri-bərabər paylandığını da qeyd ediblər. Quru təbəqəsinin bəzi hissələrində hamar okean səthləri, digərlərində isə nəhəng dağlar olduğu kimi, 660 km-lik sərhəddə də səthində kobud zonalar və hamar təbəqələr vardır. Tədqiqatçılar 410 kilometr dərinlikdə və orta mantiyanın yuxarı hissəsində yerləşən yeraltı təbəqələrə də baxıblar, lakin bu səthlərdə oxşar pürüzlülük tapa bilməyiblər.
Tədqiqatda iştirak etməyən Tokio Texnologiya İnstitutunun dosenti, seysmoloq Kristina Hauzer deyib: “Onlar 660 kilometrlik sərhədin səth təbəqəsi qədər mürəkkəb olduğunu müəyyən etdilər”. “Güclü zəlzələlərin yaratdığı seysmik dalğalardan istifadə edərək, yerin 3 kilometr dərinliyində olan relyefdə 660 kilometr hündürlük fərqini tapmaq ağlasığmaz bir işdir... Onların kəşfləri o deməkdir ki, gələcəkdə daha təkmil seysmik alətlərdən istifadə etməklə biz bunu edə biləcəyik. Planetimizin daxili təbəqələrinin yeni xassələrini bizə açacaq, əvvəllər naməlum, incə siqnalları aşkar etmək.
Seysmoloq, geofizika professoru Jessica Irving, Prinston Universitetinin kolleksiyasından dəmir ehtiva edən və Yer planetinin bir hissəsi olduğuna inanılan iki meteorit saxlayır.
Fotonu Denis Appelwhite çəkib.
Bu nə deməkdir?
660 kilometrlik sərhəd boyunca kobud səthlərin mövcudluğu planetimizin necə formalaşdığını və fəaliyyət göstərdiyini anlamaq üçün vacibdir. Bu təbəqə planetimizin həcminin təxminən 84 faizini təşkil edən mantiyanı yuxarı və aşağı hissələrə ayırır. İllərdir geoloqlar bu sərhədin nə qədər vacib olduğunu müzakirə edirlər. Xüsusilə istiliyin mantiya vasitəsilə necə daşındığını və qızdırılan süxurların Qutenberq sərhədindən (2900 kilometr dərinlikdə mantiyanı nüvədən ayıran təbəqə) mantiyanın yuxarısına doğru hərəkət edib-etmədiyini və ya bu hərəkətin olub-olmadığını öyrəniblər. 660 kilometrlik sərhəddə kəsilir. Bəzi geokimyəvi və mineraloji dəlillər mantiyanın yuxarı və aşağı təbəqələrinin müxtəlif kimyəvi tərkibə malik olduğunu göstərir və bu iki təbəqənin termal və ya fiziki cəhətdən bir-birinə qarışmadığı fikrini dəstəkləyir. Digər müşahidələr göstərir ki, mantiyanın yuxarı və aşağı təbəqələri arasında kimyəvi fərq yoxdur, bu da mantiyanın hər iki təbəqəsinin bitişik istilik mübadiləsi dövründə iştirak etdiyi "yaxşı qarışıq mantiya" adlanan mübahisələrə səbəb olur.
Wenbo Wu dedi: "Bizim araşdırmamız bu debata yeni fikirlər təqdim edir". Bu araşdırmadan əldə edilən məlumatlar göstərir ki, hər iki tərəf qismən haqlı ola bilər. 660 km-lik sərhədin daha hamar təbəqələri hərtərəfli, şaquli qarışma nəticəsində yarana bilər, burada yuxarı və aşağı mantiyanın qarışmasının o qədər də hamar getmədiyi daha kobud, dağlıq zonalar yarana bilər.
Bundan əlavə, aşkar edilmiş sərhəddə təbəqənin "kobudluğu" tədqiqatçı alimlər tərəfindən böyük, orta və kiçik miqyasda aşkar edilmişdir ki, bu da nəzəri olaraq istilik anomaliyaları və ya kimyəvi heterojenlikdən qaynaqlana bilər. Ancaq mantiyada istiliyin daşınma üsuluna görə, Wu izah edir ki, hər hansı kiçik miqyaslı istilik anomaliyaları bir neçə milyon il ərzində hamarlanacaq. Beləliklə, bu təbəqənin kobudluğunu yalnız kimyəvi heterojenlik izah edə bilər.
Belə əhəmiyyətli kimyəvi heterojenliyə nə səbəb ola bilər? Məsələn, yer qabığına aid olan və milyonlarla il ərzində orada hərəkət edən mantiyanın təbəqələrində süxurların görünüşü. Alimlər uzun müddətdir ki, Sakit Okean və dünyanın digər hissələri ətrafında toqquşan subduksiya zonaları ilə mantiyaya itələnən dəniz dibindəki plitələrin taleyini müzakirə edirlər. Weibo Wu və Jessica Irving bu plitələrin qalıqlarının indi 660 kilometrlik sərhəddən yuxarı və ya aşağıda ola biləcəyini təklif edir.
“Bir çox insanlar yalnız seysmik dalğa məlumatlarından istifadə etməklə planetin daxili quruluşunu və son 4.5 milyard il ərzində onun dəyişikliklərini öyrənmək olduqca çətin olduğuna inanırlar. “Ancaq bu həqiqətdən uzaqdır!” İrvinq deyib: “Bu tədqiqat bizə milyardlarla il ərzində mantiyaya enən qədim tektonik plitələrin taleyi haqqında yeni məlumatlar verdi”.
Nəhayət, İrvinq əlavə etdi: "Düşünürəm ki, seysmologiya planetimizin məkan və zamandakı daxili quruluşunu anlamağa kömək edəndə ən maraqlıdır."
Tərcümə müəllifindən: Mən həmişə elmi-populyar məqaləni ingilis dilindən rus dilinə tərcümə etməkdə özümü sınamaq istəmişəm, amma bunu gözləmirdim. qədər Bu mürəkkəbdir. Habré haqqında məqalələri müntəzəm və səmərəli tərcümə edənlərə böyük hörmət. Mətni peşəkar şəkildə tərcümə etmək üçün yalnız ingilis dilini bilməli, həm də üçüncü tərəf mənbələrini öyrənməklə mövzunun özünü başa düşməlisiniz. Daha təbii səslənmək üçün bir az "qab" əlavə edin, həm də məqaləni korlamamaq üçün həddi aşmayın. Oxuduğunuz üçün çox sağ olun :)
Mənbə: www.habr.com