कसरी शक्तिशाली भूकम्पले बोलिभियामा 660 किलोमिटर भूमिगत पहाडहरू खोल्यो

सबै स्कूलका बच्चाहरूलाई थाहा छ कि ग्रह पृथ्वी तीन (वा चार) ठूला तहहरूमा विभाजित छ: क्रस्ट, आवरण र कोर। यो सामान्यतया सत्य हो, यद्यपि यो सामान्यीकरणले वैज्ञानिकहरूले पहिचान गरेका धेरै अतिरिक्त तहहरूलाई ध्यानमा राख्दैन, जसमध्ये एउटा, उदाहरणका लागि, आवरण भित्रको संक्रमण तह हो।

फेब्रुअरी १५, २०१९ मा प्रकाशित एउटा अध्ययनमा, भूभौतिकविद् जेसिका इरभिङ र प्रिन्सटन विश्वविद्यालयका स्नातकोत्तर विद्यार्थी वेन्बो वुले चीनको जियोडेटिक एण्ड जियोफिजिकल इन्स्टिच्युटका सिदाओ नीसँगको सहकार्यमा बोलिभियामा १९९४ को शक्तिशाली भूकम्पबाट प्राप्त डाटालाई पहाडहरू पत्ता लगाउन प्रयोग गरे। र आवरण भित्र गहिरो संक्रमण क्षेत्र को सतह मा अन्य टोपोग्राफिक विशेषताहरु। यो तह, 15 किलोमिटर भूमिगत स्थित छ, माथिल्लो र तल्लो आवरण अलग गर्दछ (यस तहको लागि औपचारिक नाम बिना, अन्वेषकहरूले यसलाई "2019-किलोमिटर सीमा" भने)।

यति गहिरो भूमिगत "हेर्न" को लागी, वैज्ञानिकहरूले शक्तिशाली भूकम्पको कारणले ग्रहमा सबैभन्दा शक्तिशाली छालहरू प्रयोग गरे। भूविज्ञानका सहायक प्रोफेसर जेसिका इरभिङले भनिन्, "तपाईलाई ग्रहलाई हल्लाउन बलियो, गहिरो भूकम्प चाहिन्छ।"

ठूला भूकम्पहरू सामान्यभन्दा धेरै शक्तिशाली हुन्छन्— जसको ऊर्जा प्रत्येक अतिरिक्त पाइलामा रिक्टर स्केलले ३० गुणा बढ्छ। इरभिङले ७.० र त्यसभन्दा माथिको म्याग्निच्युडको भूकम्पबाट आफ्नो उत्कृष्ट डेटा प्राप्त गर्छ किनभने त्यस्ता ठूला भूकम्पहरूले पठाएको भूकम्पीय तरंगहरू विभिन्न दिशामा फैलिन्छन् र ग्रहको अर्को छेउमा र पछाडिको भागमा जान सक्छन्। यस अध्ययनको लागि, प्रमुख डेटा भूकम्पीय तरंगहरूबाट आएको थियो जुन 30 म्याग्निच्युडको भूकम्पबाट रेकर्ड गरिएको थियो - भूवैज्ञानिकहरूले रेकर्ड गरेको दोस्रो सबैभन्दा गहिरो भूकम्प - जसले 7.0 मा बोलिभियालाई हल्लायो।

“यस्तो म्याग्निच्युडको भूकम्प बारम्बार आउँदैन। हामी धेरै भाग्यमानी छौं कि २० वर्ष पहिलेको तुलनामा अहिले विश्वभर धेरै सिस्मोमिटरहरू जडान भएका छन्। नयाँ उपकरण र कम्प्युटर पावरले गर्दा विगत २० वर्षमा भूकम्प विज्ञान पनि धेरै परिवर्तन भएको छ।

भूकम्पविद्हरू र डेटा वैज्ञानिकहरूले प्रिन्सटनको टाइगर क्लस्टर सुपर कम्प्युटर जस्ता सुपर कम्प्युटरहरू प्रयोग गर्छन्, भूगर्भमा गहिरो भूगर्भ छालहरू तितरबितर गर्ने जटिल व्यवहारको अनुकरण गर्न।

प्रविधिहरू तरंगहरूको आधारभूत गुणहरूमा आधारित हुन्छन्: तिनीहरूको परावर्तन र अपवर्तन गर्ने क्षमता। जसरी प्रकाश तरंगहरूले ऐनाबाट उछाल (प्रतिबिम्बित) वा प्रिज्मबाट गुज्र्दा झुकाउन (प्रतिबिम्बित) गर्न सक्छन्, भूकम्पीय तरंगहरू एकरूप चट्टानहरूबाट यात्रा गर्छन् तर तिनीहरूको मार्गमा कुनै नराम्रो सतहहरू भेट्दा प्रतिबिम्बित वा अपवर्तित हुन्छन्।

"हामीलाई थाहा छ कि लगभग सबै वस्तुहरूको सतह असमान हुन्छ र त्यसैले प्रकाश छर्छ," अध्ययनका प्रमुख लेखक वेन्बो वूले भने, जसले हालै क्यालिफोर्निया इन्स्टिच्युट अफ टेक्नोलोजीमा पोस्टडक्टोरल फेलोशिप पछ्याइरहेका छन्। "यस तथ्यको लागि धन्यवाद, हामी यी वस्तुहरू "हेर्न" सक्छौं - छरिएका छालहरूले तिनीहरूको मार्गमा सामना गर्ने सतहहरूको नरमपनको बारेमा जानकारी बोक्छन्। यस अध्ययनमा, हामीले फेला परेको ६६० किलोमिटर सीमानाको "खराबता" निर्धारण गर्न पृथ्वीको गहिराइमा यात्रा गर्ने भूकम्पीय छालहरू हेरेका थियौं।

अनुसन्धानकर्ताहरू यो सीमा कत्तिको "नराम्रो" छ भनेर छक्क परेका थिए - हामी बस्ने सतह तहभन्दा पनि बढी। "अर्को शब्दमा, यो भूमिगत तहको टोपोग्राफी रकी माउन्टेन्स वा एपलाचियन पर्वत प्रणाली भन्दा जटिल छ," वूले भने। तिनीहरूको सांख्यिकीय मोडेलले यी भूमिगत पहाडहरूको सही उचाइहरू निर्धारण गर्न असमर्थ थियो, तर त्यहाँ राम्रो मौका छ कि तिनीहरू पृथ्वीको सतहमा कुनै पनि भन्दा धेरै उच्च छन्। ६६० किलोमिटरको सिमाना पनि असमान रूपमा बाँडिएको वैज्ञानिकहरूले देखेका छन् । जसरी जमिन तहको केही भागमा समुन्द्री सतहहरू छन् र अरूमा विशाल पहाडहरू छन्, त्यसैगरी ६६० किलोमिटरको सिमानाको सतहमा असभ्य क्षेत्रहरू र चिल्लो तहहरू छन्। अन्वेषकहरूले 660 किलोमिटरको गहिराइमा र बीचको आवरणको शीर्षमा भूमिगत तहहरू पनि हेरे, तर यी सतहहरूमा समान नरमपन फेला पार्न असमर्थ थिए।

"उनीहरूले पत्ता लगाए कि ६६० किलोमिटरको सीमा सतहको तह जत्तिकै जटिल छ," टोकियो इन्स्टिच्युट अफ टेक्नोलोजीका सहायक प्राध्यापक, सिस्मोलॉजिस्ट क्रिस्टिना हाउसरले भने। "शक्तिशाली भूकम्पले सिर्जना गरेको भूकम्पीय तरंगहरू भूमिगत ६६० किलोमिटर गहिरो भूभागको उचाइमा ३ किलोमिटरको भिन्नता पत्ता लगाउनु एउटा अकल्पनीय उपलब्धि हो... तिनीहरूको खोजको अर्थ भविष्यमा अझ परिष्कृत भूकम्पीय उपकरणहरू प्रयोग गरेर हामी सक्षम हुनेछौं। पहिले अज्ञात, सूक्ष्म संकेतहरू पत्ता लगाउन, जसले हामीलाई हाम्रो ग्रहको भित्री तहहरूको नयाँ गुणहरू प्रकट गर्नेछ।"

भूगर्भविज्ञानी जेसिका इरभिङ, भूभौतिकीका सहायक प्राध्यापक, प्रिन्सटन विश्वविद्यालयको सङ्कलनबाट दुईवटा उल्कापिण्डहरू समात्छन् जसमा फलाम समावेश छ र ग्रह पृथ्वीको भाग हो भन्ने विश्वास गरिन्छ।
डेनिस एपेलहाइट द्वारा खिचिएको फोटो।

यसको मतलब के हो?

660-किलोमिटर सीमानामा कुनै नराम्रो सतहहरूको अस्तित्व हाम्रो ग्रहको रूप र कार्य कसरी बुझ्नको लागि महत्त्वपूर्ण छ। यो तहले आवरणलाई विभाजन गर्दछ, जसले हाम्रो ग्रहको मात्राको लगभग 84 प्रतिशत बनाउँछ, माथिल्लो र तल्लो भागहरूमा। वर्षौंदेखि, भूवैज्ञानिकहरूले यो सीमा कत्तिको महत्त्वपूर्ण छ भनेर बहस गर्दै आएका छन्। विशेष गरी, तिनीहरूले कसरी तातो आवरण मार्फत ढुवानी गरिन्छ - र तातो चट्टानहरू गुटेनबर्ग सीमा (२,९०० किलोमिटरको गहिराइमा कोरबाट आवरणलाई छुट्याउने तह) बाट आवरणको माथिसम्म सर्छन्, वा यो आन्दोलनको अध्ययन गरे। 2900 किलोमिटर सीमामा अवरुद्ध छ। केही भू-रासायनिक र खनिज प्रमाणहरूले सुझाव दिन्छ कि आवरणको माथिल्लो र तल्लो तहहरूमा फरक रासायनिक संरचनाहरू छन्, जसले दुई तहहरू थर्मल वा भौतिक रूपमा अपरिवर्तनीय छन् भन्ने विचारलाई समर्थन गर्दछ। अन्य अवलोकनहरूले सुझाव दिन्छ कि आवरणको माथिल्लो र तल्लो तहहरूमा कुनै रासायनिक भिन्नता छैन, तथाकथित "राम्रो-मिश्रित आवरण" को बारेमा बहसलाई जन्म दिन्छ, जहाँ आवरणका दुवै तहहरू नजिकैको ताप विनिमय चक्रमा भाग लिन्छन्।

"हाम्रो अध्ययनले यस बहसमा नयाँ अन्तर्दृष्टि प्रदान गर्दछ," वेन्बो वुले भने। यस अध्ययनबाट प्राप्त तथ्याङ्कले दुवै पक्ष केही हदसम्म सहि हुन सक्ने देखाउँछ। ६६० किलोमिटरको सिमानाको चिल्लो तह पूर्ण, ठाडो मिश्रणको कारणले बनेको हुन सक्छ, जहाँ माथिल्लो र तल्लो आवरणको मिश्रण सहज रूपमा अघि बढ्न नसक्दा रुघा, पहाडी क्षेत्रहरू बनेको हुन सक्छ।

थप रूपमा, फेला परेको सिमानामा तहको "रुफनेस" अनुसन्धान वैज्ञानिकहरूले ठूला, मध्यम र साना तराजूहरूमा पत्ता लगाएका थिए, जुन सिद्धान्तमा थर्मल विसंगति वा रासायनिक विषमताको कारण हुन सक्छ। तर आवरणमा तातो ढुवानी गर्ने तरिकाले गर्दा, वू बताउँछन्, कुनै पनि साना-सानो थर्मल विसंगति केही मिलियन वर्ष भित्रमा सहज हुनेछ। तसर्थ, केवल रासायनिक विषमताले यस तहको नरमपनलाई व्याख्या गर्न सक्छ।

यस्तो महत्त्वपूर्ण रासायनिक विषमता के कारण हुन सक्छ? उदाहरणका लागि, पृथ्वीको क्रस्टसँग सम्बन्धित र लाखौं वर्षमा त्यहाँ सरेको आवरणको तहहरूमा चट्टानहरूको उपस्थिति। वैज्ञानिकहरूले लामो समयदेखि प्रशान्त महासागर र विश्वका अन्य भागहरूमा ठोक्किने सबडक्शन जोनहरूद्वारा आवरणमा धकेलिएको समुद्रीतलमा प्लेटहरूको भाग्यको बारेमा बहस गर्दै आएका छन्। Weibo Wu र Jessica Irving सुझाव दिन्छन् कि यी प्लेटका अवशेषहरू अब 660-किलोमिटर सीमाभन्दा माथि वा तल हुन सक्छन्।

"धेरै मानिसहरू विश्वास गर्छन् कि यो ग्रहको आन्तरिक संरचना र विगत 4.5 बिलियन वर्षमा यसको परिवर्तनहरू मात्र सिस्मिक वेभ डाटा प्रयोग गरेर अध्ययन गर्न धेरै गाह्रो छ। "तर यो सत्यबाट टाढा छ!" इरभिङले भने। "यस अनुसन्धानले हामीलाई पुरानो टेक्टोनिक प्लेटहरूको भाग्यको बारेमा नयाँ जानकारी दिएको छ जुन धेरै अरबौं वर्षमा आवरणमा झरेको छ।"

अन्तमा, इरभिङले थपे, "मलाई लाग्छ भूकम्प विज्ञान सबैभन्दा रोचक हुन्छ जब यसले हामीलाई अन्तरिक्ष र समयमा हाम्रो ग्रहको आन्तरिक संरचना बुझ्न मद्दत गर्दछ।"

अनुवादको लेखकबाट: म सधैं अंग्रेजीबाट रूसीमा एक लोकप्रिय विज्ञान लेख अनुवाद गर्न मेरो हात प्रयास गर्न चाहन्थें, तर मैले यो आशा गरेन। जहाँसम्म यो जटिल छ। Habré मा लेखहरू नियमित र कुशलतापूर्वक अनुवाद गर्नेहरूलाई धेरै सम्मान। पाठलाई व्यावसायिक रूपमा अनुवाद गर्न, तपाईंले अंग्रेजी मात्र जान्न आवश्यक छ, तर तेस्रो-पक्ष स्रोतहरू अध्ययन गरेर विषय आफैं बुझ्न पनि आवश्यक छ। यसलाई थप प्राकृतिक सुनाउनको लागि थोरै "ग्याग" थप्नुहोस्, तर यसलाई धेरै नगर्नुहोस्, ताकि लेख बिगार्न नपरोस्। पढ्नु भएकोमा धेरै धेरै धन्यवाद :)

स्रोत: www.habr.com