Ĉiuj lernejanoj scias, ke la planedo Tero estas dividita en tri (aŭ kvar) grandajn tavolojn: la krusto, la mantelo kaj la kerno. Ĉi tio estas ĝenerale vera, kvankam ĉi tiu ĝeneraligo ne enkalkulas plurajn kromajn tavolojn identigitajn de sciencistoj, unu el kiuj, ekzemple, estas la transira tavolo ene de la mantelo.
En studo publikigita la 15-an de februaro 2019, geofizikisto Jessica Irving kaj magistra studento Wenbo Wu de Universitato Princeton, kunlabore kun Sidao Ni de la Geodezia kaj Geofizika Instituto en Ĉinio, uzis datumojn akiritajn de la potenca tertremo de 1994 en Bolivio por trovi la montojn. kaj aliaj topografiaj ecoj sur la surfaco de la transirzono profunde ene de la mantelo. Ĉi tiu tavolo, situanta 660 kilometrojn subtere, disigas la supran kaj malsupran mantelon (sen formala nomo por ĉi tiu tavolo, la esploristoj simple nomis ĝin la "660-kilometra limo").
Por "aspekti" tiel profunde subtere, sciencistoj uzis la plej potencajn ondojn sur la planedo, kaŭzitajn de fortaj tertremoj. "Vi bezonas fortan, profundan tertremon por skui la planedon," diris Jessica Irving, asistanto profesoro pri geosciencoj.
Grandaj tertremoj estas multe pli potencaj ol ordinaraj - kies energio pliiĝas 30-oble kun ĉiu plia paŝo supren laŭ la Richter-skalo. Irving ricevas siajn plej bonajn datumojn de sismoj kun magnitudoj 7.0 kaj pli, ĉar la sismaj ondoj elsenditaj de tiaj grandaj tertremoj disvastiĝas en malsamaj direktoj kaj povas vojaĝi tra la kerno al la alia flanko de la planedo kaj reen. Por ĉi tiu studo, ŝlosilaj datumoj venis de sismaj ondoj, kiuj estis registritaj de magnituda 8.3-sismo - la dua plej profunda sismo iam registrita de geologoj - kiu skuis Bolivion en 1994.
"Sismoj de ĉi tiu grandeco ne okazas ofte. Ni estas tre bonŝancaj, ke nun estas multe pli da sismometroj instalitaj tra la mondo ol antaŭ 20 jaroj. Sismologio ankaŭ multe ŝanĝiĝis en la lastaj 20 jaroj, danke al novaj instrumentoj kaj komputila potenco.
Sismologoj kaj datensciencistoj uzas superkomputilojn, kiel ekzemple Tiger-clustersuperkomputilo de Princeton, por simuli la kompleksan konduton de disvastigo de sismaj ondoj profunde subtere.
Teknologioj baziĝas sur la fundamentaj trajtoj de ondoj: ilia kapablo esti reflektitaj kaj refraktaj. Ekzakte kiel lumaj ondoj povas resalti (reflekti) de spegulo aŭ fleksi (refrakti) kiam ili pasas tra prismo, sismaj ondoj vojaĝas tra homogenaj ŝtonoj sed estas reflektitaj aŭ refraktitaj kiam ili renkontas malglatajn surfacojn sur sia vojo.
"Ni scias, ke preskaŭ ĉiuj objektoj havas malebenan surfacon kaj tial povas disĵeti lumon," diris Wenbo Wu, la ĉefa aŭtoro de la studo, kiu lastatempe doktoriĝis pri geonomio kaj nuntempe sekvas postdoktoriĝan kunulecon ĉe la Kalifornia Instituto pri Teknologio. "Danke al ĉi tiu fakto, ni povas "vidi" ĉi tiujn objektojn - disĵetantaj ondoj portas informojn pri la malglateco de la surfacoj, kiujn ili renkontas sur sia vojo. En ĉi tiu studo, ni rigardis disajn sismajn ondojn vojaĝantajn profunde en la Teron por determini la "malglatecon" de la 660-kilometra limo trovita."
La esploristoj estis surprizitaj de kiom "malglata" ĉi tiu limo estas - eĉ pli ol la surfaca tavolo sur kiu ni vivas. "En aliaj vortoj, ĉi tiu subtera tavolo havas topografion pli kompleksa ol la Roka Montaro aŭ la Apalaĉa montara sistemo," Wu diris. Ilia statistika modelo estis nekapabla determini la precizajn altecojn de ĉi tiuj subteraj montoj, sed estas bona ŝanco, ke ili estas multe pli altaj ol io ajn sur la surfaco de la Tero. Sciencistoj ankaŭ rimarkis, ke ankaŭ la 660-kilometra limo estas malegale distribuita. En la sama maniero, ke la tertavolo havas glatajn oceansurfacojn en kelkaj partoj kaj masivajn montojn en aliaj, la 660-km-limo ankaŭ havas malglatajn zonojn kaj glatajn tavolojn sur sia surfaco. La esploristoj ankaŭ rigardis la subterajn tavolojn je profundo de 410 kilometroj kaj ĉe la supro de la meza mantelo, sed ne povis trovi similan krudecon en tiuj surfacoj.
"Ili trovis, ke la 660-kilometra limo estas same kompleksa kiel la surfaca tavolo," diris sismologo Christina Hauser, asistanto profesoro ĉe la Tokia Instituto pri Teknologio, kiu ne partoprenis la studon. “Uzi la sismajn ondojn kreitajn de potencaj tertremoj por trovi 3-kilometran diferencon de alteco de tereno 660 kilometrojn profunda subtere estas neimagebla heroaĵo... Iliaj eltrovaĵoj signifas, ke estonte, uzante pli kompleksajn sismajn instrumentojn, ni povos. por detekti antaŭe nekonatajn, subtilajn signalojn, kiuj malkaŝos al ni novajn ecojn de la internaj tavoloj de nia planedo."
Sismologo Jessica Irving, asistanto profesoro pri geofiziko, tenas du meteoritojn de la Princeton University-kolekto kiuj enhavas feron kaj verŝajne estas parto de planedoteroj.
Foto prenita de Denis Appelwhite.
Kion ĉi tio signifas?
La ekzisto de malglataj surfacoj laŭ la 660-kilometra limo estas grava por kompreni kiel nia planedo formiĝas kaj funkcias. Ĉi tiu tavolo dividas la mantelon, kiu konsistigas ĉirkaŭ 84 procentojn de la volumeno de nia planedo, en suprajn kaj malsuprajn sekciojn. Dum jaroj, geologoj diskutis kiom grava estas ĉi tiu limo. Aparte, ili studis kiel varmo estas transportita tra la mantelo - kaj ĉu varmigitaj ŝtonoj moviĝas de la Gutenberg-limo (la tavolo apartiganta la mantelon de la kerno je profundo de 2900 kilometroj) ĝis la pinto de la mantelo, aŭ ĉu tiu movado. estas interrompita ĉe la 660-kilometra limo. Iu geokemia kaj mineralogia indico indikas ke la supraj kaj malsupraj tavoloj de la mantelo havas malsamajn kemiajn kunmetaĵojn, apogante la ideon ke la du tavoloj estas termike aŭ fizike nemikseblaj. Aliaj observaĵoj indikas ke la supraj kaj malsupraj tavoloj de la mantelo havas neniun kemian diferencon, kaŭzante la debaton pri la tielnomita "bon-miksita mantelo", kie ambaŭ tavoloj de la mantelo partoprenas apudan varmointerŝanĝan ciklon.
"Nia studo donas novajn sciojn pri ĉi tiu debato," diris Wenbo Wu. La datumoj akiritaj de ĉi tiu studo sugestas, ke ambaŭ flankoj eble parte pravas. La pli glataj tavoloj de la 660-km limo eble formiĝis pro ĝisfunda, vertikala miksado, kie la pli malglataj, montaj zonoj eble formiĝis kie la miksado de la supra kaj malsupra mantelo ne daŭrigis same glate.
Krome, la "malglateco" de la tavolo ĉe la trovita limo estis detektita sur grandaj, mezaj kaj malgrandaj skaloj fare de esplorsciencistoj, kiu en teorio povus esti kaŭzita de termikaj anomalioj aŭ kemia heterogeneco. Sed pro la maniero kiel varmo estas transportita en la mantelo, Wu klarigas, ajna malgrand-skala termika anomalio glatiĝos ene de kelkaj milionoj da jaroj. Tiel, nur kemia heterogeneco povas klarigi la krudecon de tiu tavolo.
Kio povus kaŭzi tian signifan kemian heterogenecon? Ekzemple, la apero de rokoj en la tavoloj de la mantelo, kiuj apartenis al la terkrusto kaj moviĝis tien dum multaj milionoj da jaroj. Sciencistoj longe diskutis pri la sorto de platoj sur la marfundo, kiuj estas puŝitaj en la mantelon per subdukciaj zonoj, kiuj kolizias ĉirkaŭ la Pacifiko kaj aliaj partoj de la globo. Weibo Wu kaj Jessica Irving sugestas, ke restaĵoj de ĉi tiuj platoj nun povas esti super aŭ sub la 660-kilometra limo.
"Multaj homoj kredas, ke estas sufiĉe malfacile studi la internan strukturon de la planedo kaj ĝiajn ŝanĝojn dum la pasintaj 4.5 miliardoj da jaroj uzante nur datumojn de sismaj ondoj. "Sed ĉi tio estas malproksime de vera!" Irving diris. "Ĉi tiu esplorado donis al ni novajn informojn pri la sorto de antikvaj tektonaj platoj kiuj malsupreniris en la mantelon dum multaj miliardoj da jaroj."
Fine, Irving aldonis, "Mi pensas, ke sismologio estas plej interesa kiam ĝi helpas nin kompreni la internan strukturon de nia planedo en spaco kaj tempo."
De la aŭtoro de la traduko: Mi ĉiam volis provi traduki popularsciencan artikolon el la angla en la rusan, sed mi ne atendis ĝin. kiom estas komplike. Multan respekton al tiuj, kiuj regule kaj efike tradukas artikolojn pri Habré. Por traduki tekston profesie, vi bezonas ne nur scii la anglan, sed ankaŭ kompreni la temon mem per studado de triaj fontoj. Aldonu iom da "gag" por ke ĝi sonu pli nature, sed ankaŭ ne troigu ĝin, por ne difekti la artikolon. Koran dankon pro legado :)
fonto: www.habr.com