ProHoster > Blogs > interneta ziņas > Cik spēcīgas zemestrīces Bolīvijā atvēra kalnus 660 kilometrus zem zemes

Cik spēcīgas zemestrīces Bolīvijā atvēra kalnus 660 kilometrus zem zemes

Visi skolēni zina, ka planēta Zeme ir sadalÄ«ta trÄ«s (vai četros) lielos slāņos: garozā, apvalkā un kodolā. Tas kopumā ir taisnÄ«ba, lai gan Å”ajā vispārinājumā nav ņemti vērā vairāki zinātnieku identificētie papildu slāņi, no kuriem viens, piemēram, ir pārejas slānis apvalkā.

Cik spēcīgas zemestrīces Bolīvijā atvēra kalnus 660 kilometrus zem zemes

PētÄ«jumā, kas publicēts 15. gada 2019. februārÄ«, Ä£eofiziÄ·e Džesika Ērvinga un Prinstonas universitātes maÄ£istrantÅ«ras students Venbo Vu sadarbÄ«bā ar Sidao Ni no Ä¢eodēzijas un Ä£eofizikas institÅ«ta Ķīnā izmantoja datus, kas iegÅ«ti no spēcÄ«gās 1994. gada zemestrÄ«ces BolÄ«vijā, lai atrastu kalnus. un citas topogrāfiskas pazÄ«mes pārejas zonas virsmā dziļi apvalkā. Å is slānis, kas atrodas 660 kilometrus zem zemes, atdala augŔējo un apakŔējo mantiju (bez formāla nosaukuma Å”im slānim, pētnieki to vienkārÅ”i sauca par "660 kilometru robežu").

Lai ā€œizskatÄ«tosā€ tik dziļi pazemē, zinātnieki izmantoja planētas visspēcÄ«gākos viļņus, ko izraisÄ«ja spēcÄ«gas zemestrÄ«ces. "Lai satricinātu planētu, ir nepiecieÅ”ama spēcÄ«ga, dziļa zemestrÄ«ce," sacÄ«ja Ä£eozinātņu docente Džesika Ērvinga.

Lielas zemestrÄ«ces ir daudz spēcÄ«gākas par parastajām, kuru enerÄ£ija palielinās 30 reizes ar katru nākamo pakāpi augstāk Rihtera skalā. Ērvings iegÅ«st vislabākos datus no zemestrÄ«cēm, kuru stiprums ir 7.0 un vairāk, jo tik lielu zemestrīču radÄ«tie seismiskie viļņi izplatās dažādos virzienos un var pārvietoties cauri kodolam uz planētas otru pusi un atpakaļ. Å im pētÄ«jumam galvenie dati tika iegÅ«ti no seismiskiem viļņiem, kas tika reÄ£istrēti pēc 8.3 magnitÅ«du zemestrÄ«ces ā€” otrās dziļākās zemestrÄ«ces, ko jebkad reÄ£istrējuÅ”i Ä£eologi ā€”, kas satricināja BolÄ«viju 1994. gadā.

"Šāda mēroga zemestrÄ«ces nenotiek bieži. Mums ir ļoti paveicies, ka Å”obrÄ«d visā pasaulē ir uzstādÄ«ts daudz vairāk seismometru nekā pirms 20 gadiem. ArÄ« seismoloÄ£ija pēdējos 20 gados ir ļoti mainÄ«jusies, pateicoties jauniem instrumentiem un datoru jaudai.

Seismologi un datu zinātnieki izmanto superdatorus, piemēram, Prinstonas Tiger klastera superdatoru, lai simulētu sarežģīto seismisko viļņu izkliedes uzvedību dziļi pazemē.

TehnoloÄ£ijas balstās uz viļņu pamatÄ«paŔībām: to spēju atstarot un lauzt. Tāpat kā gaismas viļņi var atsist (atspÄ«dēt) no spoguļa vai saliekties (lÅ«zt), kad tie iziet cauri prizmai, seismiskie viļņi virzās cauri viendabÄ«giem iežiem, bet tiek atstaroti vai lauzti, kad tie savā ceļā sastopas ar raupjām virsmām.

"Mēs zinām, ka gandrÄ«z visiem objektiem ir nevienmērÄ«ga virsma, un tāpēc tie var izkliedēt gaismu," sacÄ«ja pētÄ«juma vadÄ«tājs Venbo Vu, kurÅ” nesen ieguva doktora grādu Ä£eonomijā un paÅ”laik iegÅ«st pēcdoktorantÅ«ras stipendiju Kalifornijas TehnoloÄ£iju institÅ«tā. "Pateicoties Å”im faktam, mēs varam "redzēt" Å”os objektus - izkliedējoÅ”ie viļņi nes informāciju par virsmu raupjumu, ar kuru tie saskaras savā ceļā. Å ajā pētÄ«jumā mēs apskatÄ«jām izkliedētus seismiskos viļņus, kas ceļo dziļi Zemes iekÅ”ienē, lai noteiktu atrastās 660 kilometru robežas "nelÄ«dzenumu".

Pētniekus pārsteidza tas, cik "raupja" ir Ŕī robeža - vēl vairāk nekā virsmas slānis, uz kura mēs dzÄ«vojam. "Citiem vārdiem sakot, Å”im pazemes slānim ir sarežģītāka topogrāfija nekā KlinÅ”u kalniem vai Apalaču kalnu sistēmai," sacÄ«ja Vu. Viņu statistiskais modelis nespēja noteikt precÄ«zus Å”o pazemes kalnu augstumus, taču pastāv liela iespēja, ka tie ir daudz augstāki par jebko uz Zemes virsmas. Zinātnieki arÄ« pamanÄ«ja, ka arÄ« 660 kilometru robeža ir sadalÄ«ta nevienmērÄ«gi. Tāpat kā sauszemes slānim ir gludas okeāna virsmas dažās daļās un masÄ«vi kalni citās, 660 km robežai ir arÄ« nelÄ«dzenas zonas un gludi slāņi uz tās virsmas. Pētnieki aplÅ«koja arÄ« pazemes slāņus 410 kilometru dziļumā un vidējās mantijas augÅ”pusē, taču nespēja atrast lÄ«dzÄ«gu raupjumu Å”ajās virsmās.

"Viņi atklāja, ka 660 kilometru robeža ir tikpat sarežģīta kā virsmas slānis," sacÄ«ja seismoloÄ£e KristÄ«na Hausere, Tokijas TehnoloÄ£iju institÅ«ta docente, kura nebija iesaistÄ«ta pētÄ«jumā. ā€œSpēcÄ«gu zemestrīču radÄ«to seismisko viļņu izmantoÅ”ana, lai atrastu 3 kilometru augstuma atŔķirÄ«bu reljefā, kas atrodas 660 kilometru dziļumā pazemē, ir neiedomājams varoņdarbs... Viņu atklājumi nozÄ«mē, ka nākotnē, izmantojot sarežģītākus seismiskos instrumentus, mēs spēsim lai atklātu iepriekÅ” nezināmus, smalkus signālus, kas atklās mums jaunas mÅ«su planētas iekŔējo slāņu Ä«paŔības.

Cik spēcīgas zemestrīces Bolīvijā atvēra kalnus 660 kilometrus zem zemes
Seismoloģe Džesika Ērvinga, ģeofizikas docente, glabā divus meteorītus no Prinstonas universitātes kolekcijas, kas satur dzelzi un, domājams, ir daļa no planētas Zeme.
Fotoattēlu uzņēmis Deniss Appelvaits.

Ko tas nozīmē?

NelÄ«dzenu virsmu esamÄ«ba gar 660 kilometru robežu ir svarÄ«ga, lai saprastu, kā veidojas un funkcionē mÅ«su planēta. Å is slānis sadala apvalku, kas veido aptuveni 84 procentus no mÅ«su planētas tilpuma, augŔējā un apakŔējā daļā. Gadiem ilgi Ä£eologi ir apsprieduÅ”i, cik svarÄ«ga ir Ŕī robeža. Jo Ä«paÅ”i viņi pētÄ«ja, kā siltums tiek transportēts caur mantiju - un vai sakarsēti ieži pārvietojas no GÅ«tenbergas robežas (slānis, kas atdala apvalku no kodola 2900 kilometru dziļumā) lÄ«dz mantijas augÅ”daļai, vai arÄ« Ŕī kustÄ«ba. tiek pārtraukts pie 660 kilometru robežas. Daži Ä£eoÄ·Ä«miskie un mineraloloÄ£iskie pierādÄ«jumi liecina, ka apvalka augŔējam un apakŔējam slāņiem ir atŔķirÄ«gs Ä·Ä«miskais sastāvs, kas apstiprina domu, ka abi slāņi nav termiski vai fiziski nesajaucami. Citi novērojumi liecina, ka apvalka augŔējam un apakŔējam slānim nav Ä·Ä«misku atŔķirÄ«bu, kas izraisa diskusijas par tā saukto "labi sajaukto apvalku", kur abi apvalka slāņi piedalās blakus esoÅ”ajā siltuma apmaiņas ciklā.

"MÅ«su pētÄ«jums sniedz jaunu ieskatu Å”ajās debatēs," sacÄ«ja Venbo Vu. Å ajā pētÄ«jumā iegÅ«tie dati liecina, ka abām pusēm var bÅ«t daļēji taisnÄ«ba. 660 km robežas gludākie slāņi varēja veidoties pamatÄ«gas, vertikālas sajaukÅ”anās rezultātā, kur varēja veidoties raupjākas, kalnainās zonas, kur augŔējās un apakŔējās mantijas sajaukÅ”anās nenotika tik gludi.

Turklāt slāņa "nelÄ«dzenumu" pie atrastās robežas lielā, vidējā un mazā mērogā atklājuÅ”i pētnieku zinātnieki, ko teorētiski varētu izraisÄ«t termiskās anomālijas vai Ä·Ä«miskā neviendabÄ«ba. Bet tā kā siltums tiek transportēts apvalkā, skaidro Vu, jebkura neliela mēroga termiskā anomālija tiktu izlÄ«dzināta dažu miljonu gadu laikā. Tādējādi Ŕī slāņa nelÄ«dzenumu var izskaidrot tikai Ä·Ä«miskā neviendabÄ«ba.

Kas varētu izraisÄ«t tik ievērojamu Ä·Ä«misko neviendabÄ«gumu? Piemēram, iežu parādÄ«Å”anās mantijas slāņos, kas piederēja zemes garozai un pārvietojās tur daudzu miljonu gadu laikā. Zinātnieki jau ilgu laiku ir apsprieduÅ”i to plākŔņu likteni jÅ«ras dibenā, kuras tiek iespiestas mantijā ar subdukcijas zonām, kas saduras ap Kluso okeānu un citām zemeslodes daļām. Weibo Wu un Jessica Irving norāda, ka Å”o plākŔņu paliekas tagad var bÅ«t virs vai zem 660 kilometru robežas.

"Daudzi cilvēki uzskata, ka ir diezgan grÅ«ti izpētÄ«t planētas iekŔējo struktÅ«ru un tās izmaiņas pēdējo 4.5 miljardu gadu laikā, izmantojot tikai seismisko viļņu datus. "Bet tas ir tālu no patiesÄ«bas," sacÄ«ja Ērvings. "Å is pētÄ«jums ir devis mums jaunu informāciju par seno tektonisko plātņu likteni, kas daudzu miljardu gadu laikā nolaidās mantijā."

Visbeidzot, Ērvings piebilda: "Es domāju, ka seismoloÄ£ija ir visinteresantākā, ja tā palÄ«dz mums izprast mÅ«su planētas iekŔējo struktÅ«ru telpā un laikā."

No tulkojuma autora: Vienmēr gribēju izmēģināt spēkus populārzinātniska raksta tulkoÅ”anā no angļu valodas krievu valodā, bet nebiju to gaidÄ«jis ciktāl tas ir sarežģīti. Liela cieņa tiem, kas regulāri un efektÄ«vi tulko rakstus par Habrē. Lai profesionāli tulkotu tekstu, jums ne tikai jāzina angļu valoda, bet arÄ« jāsaprot pati tēma, pētot treÅ”o puÅ”u avotus. Pievienojiet nedaudz ā€œgagā€, lai tas izklausÄ«tos dabiskāk, bet arÄ« nepārspÄ«lējiet, lai nesabojātu rakstu. Liels paldies par lasÄ«Å”anu :)

Avots: www.habr.com

Pievieno komentāru