ແຜ່ນດິນໄຫວທີ່ຮຸນແຮງໃນໂບລິເວຍເຮັດໃຫ້ພູເຂົາຢູ່ໃຕ້ດິນ 660 ກິໂລແມັດ

ເດັກນ້ອຍນັກຮຽນທຸກຄົນຮູ້ວ່າດາວເຄາະໂລກແບ່ງອອກເປັນສາມ (ຫຼືສີ່) ຊັ້ນໃຫຍ່: ເປືອກເປືອກ, ຊັ້ນນອກແລະແກນ. ນີ້ແມ່ນຄວາມຈິງໂດຍທົ່ວໄປ, ເຖິງແມ່ນວ່າໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວນີ້ບໍ່ໄດ້ຄໍານຶງເຖິງຊັ້ນເພີ່ມເຕີມຈໍານວນຫນຶ່ງທີ່ກໍານົດໂດຍນັກວິທະຍາສາດ, ຫນຶ່ງໃນນັ້ນ, ຕົວຢ່າງ, ແມ່ນຊັ້ນການປ່ຽນແປງພາຍໃນ mantle.

ໃນການສຶກສາທີ່ຈັດພີມມາໃນວັນທີ 15 ກຸມພາ 2019, Jessica Irving ນັກທໍລະນີສາດແລະນັກສຶກສາປະລິນຍາໂທ Wenbo Wu ຂອງມະຫາວິທະຍາໄລ Princeton, ຮ່ວມມືກັບ Sidao Ni ຂອງສະຖາບັນ Geodetic ແລະ Geophysical ໃນປະເທດຈີນ, ໄດ້ນໍາໃຊ້ຂໍ້ມູນທີ່ໄດ້ຮັບຈາກແຜ່ນດິນໄຫວທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງໃນປີ 1994 ໃນໂບລິເວຍເພື່ອຊອກຫາພູເຂົາ. ແລະລັກສະນະພູມສັນຖານອື່ນໆຢູ່ດ້ານຂອງເຂດການຫັນປ່ຽນເລິກຢູ່ໃນ mantle. ຊັ້ນນີ້, ຕັ້ງຢູ່ໃຕ້ດິນ 660 ກິໂລແມັດ, ແຍກຊັ້ນເທິງແລະຊັ້ນລຸ່ມ (ໂດຍບໍ່ມີຊື່ຢ່າງເປັນທາງການສໍາລັບຊັ້ນນີ້, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ເອີ້ນມັນວ່າ "ເຂດແດນ 660 ກິໂລແມັດ").

ເພື່ອ "ເບິ່ງ" ເລິກລົງໃຕ້ດິນ, ນັກວິທະຍາສາດໄດ້ໃຊ້ຄື້ນຟອງທີ່ມີພະລັງທີ່ສຸດໃນໂລກ, ເຊິ່ງເກີດມາຈາກແຜ່ນດິນໄຫວທີ່ເຂັ້ມແຂງ. ທ່ານ Jessica Irving, ຜູ້ຊ່ວຍອາຈານສອນວິຊາ geosciences ກ່າວວ່າ "ທ່ານຕ້ອງການແຜ່ນດິນໄຫວຢ່າງແຮງ, ເລິກໆເພື່ອສັ່ນດາວເຄາະ."

ແຜ່ນ​ດິນ​ໄຫວ​ຂະ​ຫນາດ​ໃຫຍ່​ມີ​ຄວາມ​ເຂັ້ມ​ແຂງ​ຫຼາຍ​ກ​່​ວາ​ປະ​ຈຸ​ບັນ — ພະ​ລັງ​ງານ​ທີ່​ເພີ່ມ​ຂຶ້ນ 30 ເທົ່າ​ກັບ​ແຕ່​ລະ​ຂັ້ນ​ເພີ່ມ​ຂຶ້ນ​ຂະ​ຫນາດ Richter​. Irving ໄດ້ຮັບຂໍ້ມູນທີ່ດີທີ່ສຸດຂອງລາວຈາກແຜ່ນດິນໄຫວທີ່ມີຄວາມແຮງ 7.0 ແລະສູງກວ່າເພາະວ່າຄື້ນຟອງແຜ່ນດິນໄຫວທີ່ສົ່ງອອກມາໂດຍແຜ່ນດິນໄຫວຂະຫນາດໃຫຍ່ດັ່ງກ່າວໄດ້ແຜ່ອອກໄປໃນທິດທາງທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະສາມາດເດີນທາງຜ່ານແກນໄປຫາອີກດ້ານຫນຶ່ງຂອງດາວເຄາະແລະກັບຄືນໄປບ່ອນ. ສໍາລັບການສຶກສາຄັ້ງນີ້, ຂໍ້ມູນຫຼັກແມ່ນມາຈາກຄື້ນແຜ່ນດິນໄຫວທີ່ບັນທຶກໄວ້ຈາກແຜ່ນດິນໄຫວທີ່ມີຄວາມແຮງ 8.3 ຣິກເຕີ ເຊິ່ງເປັນແຜ່ນດິນໄຫວທີ່ເລິກທີ່ສຸດເປັນອັນດັບສອງທີ່ນັກທໍລະນີສາດໄດ້ບັນທຶກ - ເຊິ່ງໄດ້ສັ່ນສະເທືອນໂບລິເວຍໃນປີ 1994.

“ແຜ່ນດິນໄຫວຂະໜາດນີ້ບໍ່ໄດ້ເກີດຂຶ້ນເລື້ອຍໆ. ພວກເຮົາໂຊກດີຫຼາຍທີ່ປະຈຸບັນມີເຄື່ອງວັດແທກແຜ່ນດິນໄຫວຫຼາຍແຫ່ງໃນທົ່ວໂລກໄດ້ຕິດຕັ້ງຫຼາຍກວ່າ 20 ປີກ່ອນ. Seismology ຍັງມີການປ່ຽນແປງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນ 20 ປີທີ່ຜ່ານມາ, ຍ້ອນເຄື່ອງມືໃຫມ່ແລະພະລັງງານຄອມພິວເຕີ.

ນັກວິທະຍາສາດແຜ່ນດິນໄຫວ ແລະນັກວິທະຍາສາດຂໍ້ມູນໃຊ້ຄອມພິວເຕີຊຸບເປີຄອມພິວເຕີ ເຊັ່ນ: ຊຸບເປີຄອມພິວເຕີກຸ່ມ Tiger ຂອງ Princeton ເພື່ອຈຳລອງພຶດຕິກຳທີ່ຊັບຊ້ອນຂອງການກະແຈກກະຈາຍຄື້ນແຜ່ນດິນໄຫວເລິກລົງໃຕ້ດິນ.

ເຕັກໂນໂລຢີແມ່ນອີງໃສ່ຄຸນສົມບັດພື້ນຖານຂອງຄື້ນ: ຄວາມສາມາດໃນການສະທ້ອນແລະການສະທ້ອນຂອງພວກມັນ. ເຊັ່ນດຽວກັບຄື້ນແສງສາມາດ bounce (ສະທ້ອນ) ອອກຈາກກະຈົກຫຼືງໍ (refract) ໃນເວລາທີ່ພວກເຂົາຜ່ານ prism, ຄື້ນຟອງ seismic ເດີນທາງຜ່ານໂງ່ນຫີນທີ່ເປັນເອກະພາບແຕ່ຖືກສະທ້ອນຫຼືສະທ້ອນເມື່ອພວກເຂົາພົບກັບພື້ນຜິວ rough ໃນເສັ້ນທາງຂອງພວກເຂົາ.

"ພວກເຮົາຮູ້ວ່າວັດຖຸເກືອບທັງຫມົດມີຫນ້າດິນທີ່ບໍ່ສະເຫມີກັນແລະດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງສາມາດກະແຈກກະຈາຍແສງສະຫວ່າງ," Wenbo Wu, ຜູ້ນໍາຂອງການສຶກສາ, ຜູ້ທີ່ບໍ່ດົນມານີ້ໄດ້ຮັບປະລິນຍາເອກໃນດ້ານພູມສາດແລະປະຈຸບັນກໍາລັງຮຽນຈົບປະລິນຍາຕີທີ່ສະຖາບັນເຕັກໂນໂລຊີຄາລິຟໍເນຍກ່າວວ່າ. "ຂໍຂອບໃຈກັບຄວາມເປັນຈິງນີ້, ພວກເຮົາສາມາດ "ເຫັນ" ວັດຖຸເຫຼົ່ານີ້ - ຄື້ນຟອງກະແຈກກະຈາຍມີຂໍ້ມູນກ່ຽວກັບຄວາມຫຍາບຂອງຫນ້າດິນທີ່ພວກມັນພົບຢູ່ໃນເສັ້ນທາງຂອງພວກເຂົາ. ໃນການສຶກສານີ້, ພວກເຮົາໄດ້ເບິ່ງຄື້ນແຜ່ນດິນໄຫວກະແຈກກະຈາຍທີ່ເຄື່ອນຍ້າຍເລິກເຂົ້າໄປໃນໂລກເພື່ອກໍານົດ "ຄວາມຫຍາບຄາຍ" ຂອງເຂດແດນທີ່ມີຄວາມຍາວ 660 ກິໂລແມັດ.

ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ຕົກຕະລຶງໂດຍວິທີການ "ຍາກ" ຊາຍແດນນີ້ແມ່ນ - ເຖິງແມ່ນວ່າຫຼາຍກ່ວາຊັ້ນຫນ້າດິນທີ່ພວກເຮົາອາໄສຢູ່. "ໃນຄໍາສັບຕ່າງໆອື່ນໆ, ຊັ້ນໃຕ້ດິນນີ້ມີພູມສັນຖານທີ່ສະລັບສັບຊ້ອນຫຼາຍກ່ວາພູເຂົາ Rocky ຫຼືລະບົບພູເຂົາ Appalachian," Wu ເວົ້າ. ຕົວແບບສະຖິຕິຂອງພວກເຂົາບໍ່ສາມາດກໍານົດຄວາມສູງທີ່ແນ່ນອນຂອງພູເຂົາໃຕ້ດິນເຫຼົ່ານີ້, ແຕ່ມີໂອກາດທີ່ດີທີ່ພວກມັນຈະສູງກວ່າສິ່ງໃດກໍ່ຕາມຢູ່ເທິງພື້ນໂລກ. ນັກວິທະຍາສາດຍັງສັງເກດເຫັນວ່າຊາຍແດນ 660 ກິໂລແມັດຍັງຖືກແຈກຢາຍບໍ່ເທົ່າທຽມກັນ. ໃນລັກສະນະດຽວກັນກັບຊັ້ນດິນມີພື້ນຜິວມະຫາສະຫມຸດໃນບາງສ່ວນແລະພູເຂົາຂະຫນາດໃຫຍ່ໃນບ່ອນອື່ນ, ຂອບເຂດຊາຍແດນ 660 ກິໂລແມັດຍັງມີເຂດທີ່ຫຍາບຄາຍແລະຊັ້ນລຽບຢູ່ດ້ານຂອງມັນ. ນັກຄົ້ນຄວ້າຍັງໄດ້ເບິ່ງຊັ້ນໃຕ້ດິນທີ່ມີຄວາມເລິກ 410 ກິໂລແມັດແລະຢູ່ເທິງຊັ້ນກາງຂອງຊັ້ນກາງ, ແຕ່ບໍ່ສາມາດຊອກຫາຄວາມຫນາແຫນ້ນທີ່ຄ້າຍຄືກັນຢູ່ໃນພື້ນຜິວເຫຼົ່ານີ້.

"ພວກເຂົາພົບເຫັນວ່າຂອບເຂດຊາຍແດນ 660 ກິໂລແມັດແມ່ນສະລັບສັບຊ້ອນເທົ່າກັບຊັ້ນຫນ້າດິນ," Christina Hauser, ຜູ້ຊ່ວຍສາດສະດາຈານຂອງສະຖາບັນເຕັກໂນໂລຢີໂຕກຽວທີ່ບໍ່ມີສ່ວນຮ່ວມໃນການສຶກສາກ່າວ. “ການ​ນຳ​ໃຊ້​ຄື້ນ​ແຜ່ນດິນ​ໄຫວ​ທີ່​ສ້າງ​ຂຶ້ນ​ໂດຍ​ແຜ່ນດິນ​ໄຫວ​ທີ່​ມີ​ພະລັງ​ແຮງ​ເພື່ອ​ຊອກ​ຫາ​ຄວາມ​ແຕກ​ຕ່າງ​ກັນ 3 ກິ​ໂລ​ແມັດ​ໃນ​ລະດັບ​ຄວາມ​ສູງ​ຂອງ​ດິນ​ແດນ 660 ກິ​ໂລ​ແມັດ​ເລິກ​ລົງ​ໄປ​ໃຕ້​ດິນ​ເປັນ​ສິ່ງ​ທີ່​ບໍ່​ຄາດ​ຄິດ​ໄດ້... ສາມາດກວດພົບສັນຍານທີ່ບໍ່ຮູ້ມາກ່ອນ, ລະອຽດອ່ອນ, ເຊິ່ງຈະເປີດເຜີຍໃຫ້ພວກເຮົາມີຄຸນສົມບັດໃຫມ່ຂອງຊັ້ນໃນຂອງດາວເຄາະຂອງພວກເຮົາ."

ນັກວິທະຍາສາດແຜ່ນດິນໄຫວ Jessica Irving, ຜູ້ຊ່ວຍອາຈານສອນວິຊາຟີຊິກສາດ, ຖືອຸຕຸນິຍົມສອງອັນຈາກຄັງເກັບມ້ຽນຂອງມະຫາວິທະຍາໄລ Princeton ທີ່ບັນຈຸທາດເຫຼັກ ແລະເຊື່ອວ່າເປັນສ່ວນໜຶ່ງຂອງໂລກດາວເຄາະ.
ຮູບຖ່າຍໂດຍ Denis Appelwhite.

ນີ້ຫມາຍຄວາມວ່າແນວໃດ?

ການມີຢູ່ຂອງພື້ນຜິວທີ່ຫຍາບຄາຍຕາມເສັ້ນຊາຍແດນ 660 ກິໂລແມັດແມ່ນສໍາຄັນສໍາລັບການເຂົ້າໃຈວິທີການແລະຫນ້າທີ່ດາວເຄາະຂອງພວກເຮົາ. ຊັ້ນນີ້ແບ່ງຊັ້ນ mantle, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ປະມານ 84 ເປີເຊັນຂອງປະລິມານຂອງດາວເຄາະຂອງພວກເຮົາ, ເປັນສ່ວນເທິງແລະຕ່ໍາ. ສໍາລັບຫລາຍປີ, ນັກທໍລະນີສາດໄດ້ໂຕ້ວາທີວ່າຊາຍແດນນີ້ມີຄວາມສໍາຄັນແນວໃດ. ໂດຍສະເພາະ, ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ສຶກສາວິທີການຂົນສົ່ງຄວາມຮ້ອນຜ່ານ mantle - ແລະບໍ່ວ່າຈະເປັນໂງ່ນຫີນຄວາມຮ້ອນເຄື່ອນຍ້າຍຈາກເຂດແດນ Gutenberg (ຊັ້ນແຍກ mantle ຈາກຫຼັກໃນຄວາມເລິກ 2900 ກິໂລແມັດ) ຂຶ້ນໄປເທິງຂອງ mantle, ຫຼືວ່າການເຄື່ອນໄຫວນີ້. ຖືກຂັດຈັງຫວະຢູ່ເຂດແດນ 660 ກິໂລແມັດ. ບາງຫຼັກຖານທາງພູມສາດແລະແຮ່ທາດຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າຊັ້ນເທິງແລະຊັ້ນລຸ່ມຂອງ mantle ມີອົງປະກອບທາງເຄມີທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ສະຫນັບສະຫນູນຄວາມຄິດທີ່ວ່າສອງຊັ້ນແມ່ນຄວາມຮ້ອນຫຼືທາງດ້ານຮ່າງກາຍ immiscible. ການສັງເກດການອື່ນໆຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າຊັ້ນເທິງແລະຊັ້ນລຸ່ມຂອງ mantle ບໍ່ມີຄວາມແຕກຕ່າງກັນທາງເຄມີ, ເຮັດໃຫ້ເກີດການໂຕ້ວາທີກ່ຽວກັບອັນທີ່ເອີ້ນວ່າ " mantle ປະສົມດີ," ບ່ອນທີ່ທັງສອງຊັ້ນຂອງ mantle ມີສ່ວນຮ່ວມໃນວົງຈອນການແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນທີ່ຕິດກັນ.

ທ່ານ Wenbo Wu ກ່າວວ່າ "ການສຶກສາຂອງພວກເຮົາໃຫ້ຄວາມເຂົ້າໃຈ ໃໝ່ ໃນການໂຕ້ວາທີນີ້." ຂໍ້ມູນທີ່ໄດ້ຮັບຈາກການສຶກສານີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າທັງສອງຝ່າຍອາດຈະຖືກບາງສ່ວນ. ຂອບເຂດທີ່ລຽບກວ່າຂອງຂອບເຂດຊາຍແດນ 660 ກິໂລແມັດອາດຈະເກີດຂຶ້ນຍ້ອນການປະສົມກັນຢ່າງລະອຽດ, ລວງຕັ້ງ, ບ່ອນທີ່ເຂດພູດອຍທີ່ຮຸນແຮງກວ່າ, ອາດຈະເກີດຂຶ້ນບ່ອນທີ່ການຜະສົມຂອງຊັ້ນເທິງແລະຊັ້ນລຸ່ມບໍ່ໄດ້ດໍາເນີນຢ່າງລຽບງ່າຍ.

ນອກຈາກນັ້ນ, "ຄວາມຫຍາບ" ຂອງຊັ້ນໃນຂອບເຂດທີ່ພົບເຫັນໄດ້ຖືກກວດພົບໃນຂະຫນາດໃຫຍ່, ຂະຫນາດກາງແລະຂະຫນາດນ້ອຍໂດຍນັກວິທະຍາສາດຄົ້ນຄ້ວາ, ເຊິ່ງໃນທິດສະດີສາມາດເກີດຈາກຄວາມຜິດປົກກະຕິຂອງຄວາມຮ້ອນຫຼືຄວາມແຕກຕ່າງກັນທາງເຄມີ. ແຕ່ເນື່ອງຈາກວ່າວິທີການຂົນສົ່ງຄວາມຮ້ອນໃນ mantle, Wu ອະທິບາຍ, ໃດໆທີ່ຜິດປົກກະຕິຄວາມຮ້ອນຂະຫນາດນ້ອຍຈະໄດ້ຮັບການ smoothed ອອກພາຍໃນສອງສາມລ້ານປີ. ດັ່ງນັ້ນ, ພຽງແຕ່ຄວາມແຕກຕ່າງກັນທາງເຄມີສາມາດອະທິບາຍຄວາມຫຍາບຄາຍຂອງຊັ້ນນີ້.

ແມ່ນຫຍັງທີ່ສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມແຕກຕ່າງກັນທາງເຄມີທີ່ສໍາຄັນ? ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ຮູບລັກສະນະຂອງໂງ່ນຫີນໃນຊັ້ນຂອງ mantle ທີ່ເປັນຂອງ crust ຂອງໂລກແລະໄດ້ຍ້າຍໄປຢູ່ທີ່ນັ້ນໃນໄລຍະຫຼາຍລ້ານປີ. ນັກວິທະຍາສາດໄດ້ໂຕ້ວາທີກັນມາດົນນານແລ້ວ ກ່ຽວກັບຊະຕາກໍາຂອງແຜ່ນທີ່ຢູ່ເທິງພື້ນທະເລທີ່ຖືກຍູ້ເຂົ້າໄປໃນ mantle ໂດຍເຂດ subduction ທີ່ປະທະກັນຮອບມະຫາສະຫມຸດປາຊີຟິກແລະພາກສ່ວນອື່ນໆຂອງໂລກ. Weibo Wu ແລະ Jessica Irving ແນະນໍາວ່າສ່ວນທີ່ເຫຼືອຂອງແຜ່ນເຫຼົ່ານີ້ໃນປັດຈຸບັນອາດຈະຢູ່ເຫນືອຫຼືຕ່ໍາກວ່າຂອບເຂດຊາຍແດນ 660 ກິໂລແມັດ.

"ປະຊາຊົນຈໍານວນຫຼາຍເຊື່ອວ່າມັນເປັນການຍາກທີ່ຈະສຶກສາໂຄງສ້າງພາຍໃນຂອງດາວເຄາະແລະການປ່ຽນແປງຂອງມັນໃນໄລຍະ 4.5 ຕື້ປີທີ່ຜ່ານມາໂດຍນໍາໃຊ້ຂໍ້ມູນຄື້ນແຜ່ນດິນໄຫວເທົ່ານັ້ນ. "ແຕ່ນີ້ແມ່ນຢູ່ໄກຈາກຄວາມຈິງ!" Irving ເວົ້າວ່າ "ການຄົ້ນຄວ້ານີ້ໄດ້ໃຫ້ຂໍ້ມູນໃຫມ່ແກ່ພວກເຮົາກ່ຽວກັບຊະຕາກໍາຂອງແຜ່ນ tectonic ວັດຖຸບູຮານທີ່ລົງເຂົ້າໄປໃນ mantle ໃນໄລຍະຫຼາຍຕື້ປີ."

ສຸດທ້າຍ, Irving ກ່າວຕື່ມວ່າ, "ຂ້າພະເຈົ້າຄິດວ່າ seismology ແມ່ນຫນ້າສົນໃຈທີ່ສຸດໃນເວລາທີ່ມັນຊ່ວຍໃຫ້ພວກເຮົາເຂົ້າໃຈໂຄງສ້າງພາຍໃນຂອງໂລກຂອງພວກເຮົາໃນອາວະກາດແລະເວລາ."

ຈາກຜູ້ຂຽນການແປພາສາ: ຂ້າພະເຈົ້າສະເຫມີຢາກພະຍາຍາມມືຂອງຂ້າພະເຈົ້າໃນການແປບົດຄວາມວິທະຍາສາດທີ່ນິຍົມຈາກພາສາອັງກິດເປັນພາສາລັດເຊຍ, ແຕ່ຂ້າພະເຈົ້າບໍ່ໄດ້ຄາດຫວັງ. ເທົ່າທີ່ ມັນ​ຊັບ​ຊ້ອນ. ນັບຖືຢ່າງສູງຕໍ່ຜູ້ທີ່ແປບົດຄວາມກ່ຽວກັບ Habre ເປັນປະຈໍາ ແລະມີປະສິດທິພາບ. ເພື່ອແປຂໍ້ຄວາມຢ່າງເປັນມືອາຊີບ, ທ່ານຕ້ອງການບໍ່ພຽງແຕ່ຮູ້ພາສາອັງກິດ, ແຕ່ຍັງເຂົ້າໃຈຫົວຂໍ້ຕົວມັນເອງໂດຍການສຶກສາແຫຼ່ງຂໍ້ມູນຂອງພາກສ່ວນທີສາມ. ຕື່ມ "gag" ເລັກນ້ອຍເພື່ອເຮັດໃຫ້ມັນມີສຽງທໍາມະຊາດຫຼາຍ, ແຕ່ຍັງບໍ່ overdo ມັນ, ເພື່ອບໍ່ໃຫ້ spool ບົດຄວາມ. ຂອບໃຈຫຼາຍໆທີ່ອ່ານ :)

ແຫຼ່ງຂໍ້ມູນ: www.habr.com