Alle skoalbern witte dat de planeet Ierde ferdield is yn trije (of fjouwer) grutte lagen: de koarst, de mantel en de kearn. Dit is oer it algemien wier, hoewol dizze generalisaasje net rekken hâldt mei ferskate ekstra lagen dy't troch wittenskippers identifisearre binne, wêrfan ien bygelyks de oergongslaach binnen de mantel is.
Yn in stúdzje publisearre op 15 febrewaris 2019, brûkten geofysikus Jessica Irving en masterstudint Wenbo Wu fan Princeton University, yn gearwurking mei Sidao Ni fan it Geodetic and Geophysical Institute yn Sina, gegevens krigen fan 'e krêftige ierdbeving fan 1994 yn Bolivia om de bergen te finen. en oare topografyske skaaimerken op it oerflak fan 'e oergong sône djip binnen de mantel. Dizze laach, leit 660 kilometer ûnder de grûn, skiedt de boppeste en ûnderste mantel (sûnder in formele namme foar dizze laach, de ûndersikers neamden it gewoan de "660-kilometer grins").
Om sa djip ûnder de grûn te "sjogge", brûkten wittenskippers de machtichste weagen op 'e planeet, feroarsake troch sterke ierdbevings. "Jo hawwe in sterke, djippe ierdbeving nedich om de planeet te skodzjen," sei Jessica Irving, assistint heechlearaar geowittenskippen.
Grutte ierdbevings binne folle machtiger as gewoane - de enerzjy wêrfan 30-fâldich wurdt mei elke ekstra stap op 'e skaal fan Richter. Irving krijt syn bêste gegevens fan ierdbevings mei magnituden 7.0 en heger, om't de seismyske weagen dy't troch sokke grutte bevingen útstjoerd wurde, ferspriede yn ferskate rjochtingen en kinne troch de kearn nei de oare kant fan 'e planeet en werom reizgje. Foar dizze stúdzje kamen wichtige gegevens fan seismyske weagen dy't waarden opnomd fan in ierdbeving fan 8.3 op sterkte - de op ien nei djipste ierdbeving ea opnommen troch geologen - dy't Bolivia yn 1994 skodde.
"Ierdbevings fan dizze omfang komme net faak foar. Wy binne tige gelokkich dat d'r no folle mear seismometers yn 'e wrâld ynstalleare binne as 20 jier lyn. Seismology is ek gâns feroare yn 'e lêste 20 jier, tank oan nije ynstruminten en kompjûter macht.
Seismologen en gegevenswittenskippers brûke superkompjûters, lykas Princeton's Tiger-kluster-superkomputer, om it komplekse gedrach te simulearjen fan it fersprieden fan seismyske weagen djip ûnder de grûn.
Technologien binne basearre op de fûnemintele eigenskippen fan weagen: har fermogen om te wjerspegeljen en te brekken. Krekt sa't ljochtwellen fan in spegel ôfkeare (reflektearje) of bûge (brekke) as se troch in prisma gean, reizgje seismyske weagen troch homogene rotsen, mar wurde reflektearre of brutsen as se rûge oerflakken yn har paad tsjinkomme.
"Wy witte dat hast alle objekten in unjildich oerflak hawwe en dêrom ljocht ferspriede kinne," sei Wenbo Wu, de haadauteur fan 'e stúdzje, dy't koartlyn in doktoraat yn geonomy fertsjinne en op it stuit in postdoctoraal stipendium folget oan it California Institute of Technology. "Mei tank oan dit feit kinne wy dizze objekten "sjogge" - ferspriede weagen drage ynformaasje oer de rûchheid fan 'e oerflakken dy't se op har paad tsjinkomme. Yn dizze stúdzje seagen wy ferspriedende seismyske weagen dy't djip yn 'e ierde reizgje om de "rûchheid" fan 'e fûne grins fan 660 kilometer te bepalen.
De ûndersikers wiene ferrast troch hoe "rûch" dizze grins is - noch mear as de oerflaklaach dêr't wy op libje. "Mei oare wurden, dizze ûndergrûnske laach hat in topografy komplekser as de Rocky Mountains of it Appalachian berchsysteem," sei Wu. Harren statistyske model wie net by steat om te bepalen de krekte hichten fan dizze ûndergrûnske bergen, mar der is in goede kâns dat se binne folle heger as alles op it ierde oerflak. Wittenskippers hawwe ek opmurken dat de grins fan 660 kilometer ek uneven ferdield is. Lykas de lânlaach yn guon dielen glêde oseaanoerflakken hat en yn oaren massive bergen, hat de grins fan 660 km ek rûge sônes en glêde lagen op har oerflak. De ûndersikers seagen ek nei de ûndergrûnske lagen op in djipte fan 410 kilometer en oan de top fan de middelste mantel, mar koenen gjin ferlykbere rûchheid fine yn dizze oerflakken.
"Se fûnen dat de grins fan 660 kilometer sa kompleks is as de oerflaklaach," sei seismolooch Christina Hauser, in assistint heechlearaar oan it Tokyo Institute of Technology dy't net belutsen wie by de stúdzje. "It brûken fan de seismyske weagen makke troch krêftige ierdbevings om in 3-kilometer ferskil te finen yn hichte fan in terrein 660 kilometer djip ûndergrûn is in ûnfoarstelbere prestaasje ... Harren ûntdekkingen betsjutte dat wy yn 'e takomst, mei help fan mear ferfine seismyske ynstruminten, sille kinne om earder ûnbekende, subtile sinjalen te detektearjen, dy't ús nije eigenskippen fan 'e ynderlike lagen fan ús planeet iepenbierje.
Seismolooch Jessica Irving, assistint heechlearaar geofysika, hâldt twa meteoriten út 'e Princeton University-kolleksje dy't izer befetsje en wurde leaud dat se diel útmeitsje fan planeet ierden.
Foto makke troch Denis Appelwhite.
Wat betsjuttet dit?
It bestean fan rûge oerflakken lâns de grins fan 660 kilometer is wichtich om te begripen hoe't ús planeet foarmje en funksjonearret. Dizze laach ferdielt de mantel, dy't sa'n 84 prosint fan it folume fan ús planeet útmakket, yn boppeste en legere dielen. Jierrenlang hawwe geologen debattearre oer hoe wichtich dizze grins is. Se ûndersochten benammen hoe't waarmte troch de mantel ferfierd wurdt - en oft ferwaarme rotsen fan 'e Gutenberg-grins (de laach dy't de mantel fan 'e kearn skiedt op in djipte fan 2900 kilometer) nei de top fan 'e mantel bewege, of dat dizze beweging wurdt ûnderbrutsen by de 660 kilometer grins. Guon geogemyske en mineralogyske bewiis suggerearret dat de boppeste en legere lagen fan 'e mantel ferskillende gemyske komposysjes hawwe, en stypje it idee dat de twa lagen termysk of fysyk ûnmisber binne. Oare waarnimmings suggerearje dat de boppeste en ûnderste lagen fan 'e mantel gjin gemysk ferskil hawwe, wat oanlieding jout ta it debat oer de saneamde "goed mingde mantel", wêrby't beide lagen fan 'e mantel dielnimme oan in neistlizzende waarmtewikselsyklus.
"Us stúdzje jout nije ynsjoch yn dit debat," sei Wenbo Wu. De gegevens krigen út dizze stúdzje suggerearje dat beide kanten foar in part gelyk hawwe. De flüssigere lagen fan de grins fan 660 km binne mooglik ûntstien troch yngeand, fertikaal mingen, dêr't mooglik de rûgere, bercheftige sônes foarme binne dêr't it mingen fan de boppe- en ûndermantel net sa soepel ferrûn.
Dêrnjonken waard de "rûchheid" fan 'e laach by de fûne grins op grutte, middelgrutte en lytse skaal ûntdutsen troch ûndersiikswittenskippers, dy't yn teory feroarsake wurde kinne troch thermyske anomalies of gemyske heterogeniteit. Mar fanwegen de manier wêrop waarmte wurdt ferfierd yn 'e mantel, Wu leit út, eltse lytsskalige termyske anomaly soe wêze glêd út binnen in pear miljoen jier. Sa kin allinnich gemyske heterogeniteit de rûchheid fan dizze laach ferklearje.
Wat kin sa'n wichtige gemyske heterogeniteit feroarsaakje? Bygelyks it ferskinen fan rotsen yn 'e lagen fan' e mantel dy't by de ierdkoarst hearden en dêr oer in protte miljoenen jierren hinne ferpleatse. Wittenskippers hawwe lang diskusjearre oer it lot fan platen op 'e seeboaiem dy't yn' e mantel stutsen wurde troch subduksjegebieten dy't om 'e Stille Oseaan en oare dielen fan' e wrâld botsje. Weibo Wu en Jessica Irving suggerearje dat oerbliuwsels fan dizze platen no boppe of ûnder de grins fan 660 kilometer wêze kinne.
"In protte minsken leauwe dat it frij lestich is om de ynterne struktuer fan 'e planeet en har feroaringen yn' e ôfrûne 4.5 miljard jier te studearjen mei allinich seismyske wellegegevens. "Mar dit is fier fan wier!" Irving sei. "Dit ûndersyk hat ús nije ynformaasje jûn oer it lot fan âlde tektonyske platen dy't oer in protte miljarden jierren yn 'e mantel delkamen."
Uteinlik tafoege Irving, "Ik tink dat seismology it meast ynteressant is as it ús helpt om de ynterne struktuer fan ús planeet yn romte en tiid te begripen."
Fan de skriuwer fan de oersetting: Ik woe altyd myn hân besykje om in populêr wittenskiplik artikel út it Ingelsk yn it Russysk oer te setten, mar ik hie it net ferwachte sa fier as it is yngewikkeld. In protte respekt foar dyjingen dy't regelmjittich en effisjint artikels oer Habré oersette. Om in tekst profesjoneel oer te setten, moatte jo net allinich Ingelsk witte, mar ek it ûnderwerp sels begripe troch boarnen fan tredden te studearjen. Foegje in bytsje "gag" ta om it natuerliker te klinken, mar ek net te oerdriuwen, om it artikel net te bedjerren. Tige tank foar it lêzen :)
Boarne: www.habr.com