All Schoulkanner wëssen datt de Planéit Äerd an dräi (oder véier) grouss Schichten opgedeelt ass: d'Krust, de Mantel an de Kär. Dëst ass allgemeng richteg, obwuel dës Generaliséierung net e puer zousätzlech Schichten berücksichtegt, déi vu Wëssenschaftler identifizéiert goufen, eng vun deenen, zum Beispill, d'Iwwergangsschicht am Mantel ass.
An enger Etude, déi de 15. Februar 2019 publizéiert gouf, hunn d'Geophysikerin Jessica Irving a Masterstudent Wenbo Wu vun der Princeton University, an Zesummenaarbecht mam Sidao Ni vum Geodetic and Geophysical Institute a China, Daten aus dem mächtege 1994 Äerdbiewen a Bolivien benotzt fir d'Bierger ze fannen. an aner topographesch Fonctiounen op der Uewerfläch vun der Iwwergangszon déif am Mantel. Dës Schicht, déi 660 Kilometer ënnerierdesch läit, trennt den ieweschte an den ënneschte Mantel (ouni e formellen Numm fir dës Schicht hunn d'Fuerscher et einfach "660 Kilometer Grenz" genannt).
Fir sou déif ënnerierdesch ze "kucken", hunn d'Wëssenschaftler déi mächtegst Wellen um Planéit benotzt, déi duerch staark Äerdbiewen verursaacht ginn. "Dir braucht e staarkt, déif Äerdbiewen fir de Planéit ze rëselen", sot d'Jessica Irving, Assistent Professer fir Geowëssenschaften.
Grouss Äerdbiewen si vill méi staark wéi normal - d'Energie vun deenen 30-fach eropgeet mat all zousätzlech Schrëtt op der Richter Skala. Den Irving kritt seng bescht Donnéeën vun Äerdbiewen mat enger Magnitude vu 7.0 a méi, well déi seismesch Wellen, déi duerch esou grouss Äerdbiewen ausgeliwwert ginn, a verschiddene Richtungen ausbreeden an duerch de Kär op déi aner Säit vum Planéit an zréck kënne reesen. Fir dës Studie koumen d'Schlësseldaten aus seismesche Wellen, déi vun engem Äerdbiewen vun der Magnitude vun 8.3 opgeholl goufen - dat zweet déifste Äerdbiewen, dat jeemools vun Geologen opgeholl gouf - dat Bolivien am Joer 1994 gerëselt huet.
"Äerdbiewen vun dëser Gréisst geschéien net dacks. Mir si ganz glécklech datt et elo vill méi Seismometer ronderëm d'Welt installéiert sinn wéi virun 20 Joer. D'Seismologie huet och an de leschten 20 Joer vill geännert, dank neien Instrumenter a Computerkraaft.
Seismologen an Datewëssenschaftler benotzen Supercomputer, sou wéi dem Princeton säin Tigercluster Supercomputer, fir dat komplext Verhalen ze simuléieren fir seismesch Wellen déif ënnerierdesch ze streiden.
Technologien baséieren op de fundamentalen Eegeschafte vu Wellen: hir Fäegkeet fir ze reflektéieren an ze briechen. Just wéi d'Liichtwellen aus engem Spigel sprangen (reflektéieren) oder béien (refrakteren) wa se duerch e Prisma passéieren, reesen seismesch Wellen duerch homogene Fielsen awer ginn reflektéiert oder gebrach wann se rau Flächen op hirem Wee begéinen.
"Mir wëssen datt bal all Objeten eng ongläich Uewerfläch hunn an dofir d'Liicht verstreete kënnen", sot de Wenbo Wu, de Lead Autor vun der Studie, dee viru kuerzem en Doktorat an der Geonomie verdéngt huet an de Moment eng Postdoctoral Gemeinschaft am California Institute of Technology verfolgt. "Dank der Tatsaach, kënne mir dës Objeten "gesinn" - Streuende Wellen droen Informatiounen iwwer d'Rauwheet vun de Flächen, déi se op hirem Wee begéinen. An dëser Etude hu mir d'Streuung vun seismesche Wellen gekuckt, déi déif an der Äerd reesen, fir d'"Rauwheet" vun der fonnter 660 Kilometer Grenz ze bestëmmen.
D'Fuerscher ware iwwerrascht wéi "rau" dës Grenz ass - souguer méi wéi d'Uewerflächeschicht op där mir liewen. "An anere Wierder, dës ënnerierdesch Schicht huet eng Topographie méi komplex wéi de Rocky Mountains oder den Appalachian Mountain System," sot de Wu. Hire statistesche Modell konnt net déi exakt Héicht vun dësen ënnerierdesche Bierger bestëmmen, awer et ass eng gutt Chance datt se vill méi héich sinn wéi alles op der Äerduewerfläch. Wëssenschaftler hunn och gemierkt datt d'660 Kilometer Grenz och ongläich verdeelt ass. Am selwechte Wee wéi d'Landschicht glat Ozeanflächen a verschiddenen Deeler a massiv Bierger an aneren huet, huet d'660 km Grenz och rau Zonen a glat Schichten op hirer Uewerfläch. D'Fuerscher hunn och déi ënnerierdesch Schichten op enger Déift vu 410 Kilometer an un der Spëtzt vum Mëttelmantel gekuckt, awer konnten eng ähnlech Rauheet an dëse Flächen net fannen.
"Si hunn erausfonnt datt d'660 Kilometer Grenz esou komplex ass wéi d'Uewerflächeschicht", sot d'Seismolog Christina Hauser, Assistentprofesser um Tokyo Institute of Technology, deen net an der Studie involvéiert war. "D'Benotzung vun de seismesche Wellen, déi vu mächtegen Äerdbiewen entstinn, fir en 3-Kilometer Héicht-Differenz vun engem Terrain 660 Kilometer déif ënnerierdesch ze fannen ass en onvirstellbare Feat ... Hir Entdeckungen bedeiten datt mir an Zukunft méi sophistikéiert seismesch Instrumenter benotze kënnen. fir bis elo onbekannt, subtil Signaler z'entdecken, déi eis nei Eegeschafte vun den banneschten Schichten vun eisem Planéit weisen.
Seismologist Jessica Irving, Assistent Professer fir Geophysik, hält zwee Meteoritten aus der Princeton University Sammlung, déi Eisen enthalen a gegleeft sinn Deel vum Planéit Äerd ze sinn.
Foto geholl vum Denis Appelwhite.
Wat heescht dat?
D'Existenz vu rau Flächen laanscht d'660 Kilometer Grenz ass wichteg fir ze verstoen wéi eise Planéit formt a funktionnéiert. Dës Schicht trennt de Mantel, deen ongeféier 84 Prozent vum Volume vun eisem Planéit ausmécht, an iewescht an ënnescht Sektiounen. Jorelaang hunn d'Geologen diskutéiert wéi wichteg dës Grenz ass. Besonnesch hu si studéiert wéi Hëtzt duerch de Mantel transportéiert gëtt - an ob erhëtzt Fielsen vun der Gutenberg Grenz (d'Schicht déi de Mantel vum Kär an enger Déift vun 2900 Kilometer trennt) bis op d'Spëtzt vum Mantel beweegen, oder ob dës Bewegung gëtt op der 660 Kilometer Grenz ënnerbrach. E puer geochemesch a mineralogesch Beweiser hindeit datt déi iewescht an déi ënnescht Schichten vum Mantel verschidde chemesch Zesummesetzungen hunn, déi d'Iddi ënnerstëtzen datt déi zwou Schichten thermesch oder kierperlech onmëschbar sinn. Aner Beobachtungen suggeréieren datt déi iewescht an déi ënnescht Schichten vum Mantel kee chemeschen Ënnerscheed hunn, wat d'Debatt iwwer de sougenannte "gutt gemëschte Mantel" entsteet, wou béid Schichten vum Mantel un engem ugrenzenden Wärmeaustauschzyklus deelhuelen.
"Eis Etude liwwert nei Abléck an dës Debatt," sot de Wenbo Wu. D'Daten, déi aus dëser Etude kritt goufen, suggeréieren datt béid Säiten deelweis richteg kënne sinn. Déi méi glat Schichten vun der 660 km Grenz hu vläicht duerch grëndlech, vertikal Vermëschung entstanen, woubäi déi méi rau, Biergzonen entstane sinn, wou d'Mëschung vum ieweschten an ënneschte Mantel net esou glat verlaf ass.
Zousätzlech gouf d'"Rauheet" vun der Schicht op der fonnt Grenz op grouss, mëttel a kleng Skala vu Fuerschungswëssenschaftler festgestallt, wat an der Theorie duerch thermesch Anomalien oder chemesch Heterogenitéit verursaacht ka ginn. Awer wéinst der Aart a Weis wéi Hëtzt am Mantel transportéiert gëtt, erkläert de Wu, all kleng thermesch Anomalie géif bannent e puer Millioune Joer ausgeglat ginn. Sou kann nëmmen chemesch Heterogenitéit d'Rauwheet vun dëser Schicht erklären.
Wat kéint esou bedeitend chemesch Heterogenitéit verursaachen? Zum Beispill d'Erscheinung vu Fielsen an de Schichten vum Mantel, déi zu der Äerdkrust gehéiert hunn an iwwer vill Millioune Joer dohinner geplënnert sinn. D'Wëssenschaftler hunn laang iwwer d'Schicksal vun de Placke um Mieresbuedem diskutéiert, déi duerch Subduktiounszonen an de Mantel gedréckt ginn, déi ronderëm de Pazifeschen Ozean an aner Deeler vum Globus kollidéieren. Weibo Wu an Jessica Irving proposéiere datt d'Iwwerreschter vun dëse Placken elo iwwer oder ënner der 660 Kilometer Grenz kënne sinn.
"Vill Leit gleewen datt et zimmlech schwéier ass d'intern Struktur vum Planéit a seng Ännerungen an de leschte 4.5 Milliarde Joer ze studéieren andeems se nëmme seismesch Wellendaten benotzen. "Awer dat ass wäit net wouer!", sot den Irving. "Dës Fuerschung huet eis nei Informatioun iwwer d'Schicksal vun antike tektonesche Placke ginn, déi iwwer vill Milliarde Joer an de Mantel erofgaange sinn."
Schlussendlech huet den Irving bäigefüügt: "Ech mengen, d'Seismologie ass am meeschten interessant wann et eis hëlleft d'intern Struktur vun eisem Planéit a Raum an Zäit ze verstoen."
Vum Auteur vun der Iwwersetzung: Ech wollt ëmmer meng Hand probéieren e populärwëssenschaftlechen Artikel aus Englesch op Russesch ze iwwersetzen, awer ech hat et net erwaart sou wäit et ass komplizéiert. Vill Respekt un déi, déi regelméisseg an effizient Artikelen iwwer Habré iwwersetzen. Fir en Text professionell ze iwwersetzen, musst Dir net nëmmen Englesch wëssen, awer och d'Thema selwer verstoen andeems Dir Drëtt-Partei Quellen studéiert. Füügt e bëssen "Gag" fir datt et méi natierlech kléngt, awer och net iwwerdréit, fir den Artikel net ze verwinnen. Villmols Merci fir d'Liesen :)
Source: will.com