Watoto wote wa shule wanajua kuwa sayari ya Dunia imegawanywa katika tabaka tatu (au nne) kubwa: ukoko, vazi na msingi. Hii ni kweli kwa ujumla, ingawa ujanibishaji huu hauzingatii tabaka kadhaa za ziada zinazotambuliwa na wanasayansi, moja ambayo, kwa mfano, ni safu ya mpito ndani ya vazi.
Katika utafiti uliochapishwa Februari 15, 2019, mwanafizikia Jessica Irving na mwanafunzi wa uzamili Wenbo Wu wa Chuo Kikuu cha Princeton, kwa ushirikiano na Sidao Ni wa Taasisi ya Geodetic na Geophysical nchini China, walitumia data iliyopatikana kutokana na tetemeko kubwa la ardhi la 1994 nchini Bolivia kutafuta milima. na vipengele vingine vya topografia kwenye uso wa eneo la mpito ndani kabisa ya vazi. Safu hii, iko kilomita 660 chini ya ardhi, hutenganisha vazi la juu na la chini (bila jina rasmi la safu hii, watafiti waliiita tu "mpaka wa kilomita 660").
Ili "kuangalia" chini sana chini ya ardhi, wanasayansi walitumia mawimbi yenye nguvu zaidi kwenye sayari, yaliyosababishwa na matetemeko ya ardhi yenye nguvu. "Unahitaji tetemeko kubwa la ardhi kutikisa sayari," alisema Jessica Irving, profesa msaidizi wa sayansi ya jiografia.
Matetemeko makubwa ya ardhi yana nguvu zaidi kuliko yale ya kawaidaβnishati ambayo huongezeka mara 30 kwa kila hatua ya ziada kupanda kwenye kipimo cha Richter. Irving anapata data yake bora zaidi kutoka kwa matetemeko ya ardhi yenye ukubwa wa 7.0 na zaidi kwa sababu mawimbi ya tetemeko la ardhi yanayotumwa na tetemeko kubwa kama hilo yameenea pande tofauti na yanaweza kusafiri kupitia kiini hadi upande mwingine wa sayari na kurudi. Kwa utafiti huu, data kuu ilitoka kwa mawimbi ya tetemeko la ardhi ambalo lilirekodiwa kutokana na tetemeko la ardhi lenye ukubwa wa 8.3βtetemeko la ardhi la pili kwa ukubwa kuwahi kurekodiwa na wanajiolojiaβlililoitikisa Bolivia mwaka wa 1994.
"Matetemeko ya ardhi ya ukubwa huu hayatokei mara kwa mara. Tunayo bahati sana kwamba sasa kuna vipima sauti vingi zaidi vilivyowekwa duniani kote kuliko vilivyokuwapo miaka 20 iliyopita. Seismology pia imebadilika sana katika miaka 20 iliyopita, shukrani kwa vyombo vipya na nguvu za kompyuta.
Wataalamu wa tetemeko na wanasayansi wa data hutumia kompyuta kuu, kama vile kompyuta kuu ya nguzo ya Tiger ya Princeton, kuiga tabia changamano ya kutawanya mawimbi ya tetemeko chini ya ardhi.
Teknolojia inategemea mali ya msingi ya mawimbi: uwezo wao wa kutafakari na kukataa. Kama vile mawimbi mepesi yanavyoweza kudunda (kuakisi) kutoka kwenye kioo au kujipinda (refract) wakati yanapopita kwenye prism, mawimbi ya tetemeko husafiri kupitia miamba yenye usawa lakini huakisiwa au kupingwa wakati yanapokutana na nyuso mbaya kwenye njia yao.
"Tunajua kuwa karibu vitu vyote vina uso usio na usawa na kwa hivyo vinaweza kutawanya mwanga," alisema Wenbo Wu, mwandishi mkuu wa utafiti, ambaye hivi karibuni alipata udaktari wa geonomy na kwa sasa anatafuta ushirika wa baada ya udaktari katika Taasisi ya Teknolojia ya California. "Shukrani kwa ukweli huu, tunaweza "kuona" vitu hivi - mawimbi ya kutawanya hubeba habari juu ya ukali wa nyuso ambazo hukutana nazo kwenye njia yao. Katika utafiti huu, tuliangalia kutawanya mawimbi ya tetemeko yanayosafiri ndani kabisa ya Dunia ili kubaini "ukali" wa mpaka wa kilomita 660 uliopatikana."
Watafiti walishangazwa na jinsi mpaka huu ulivyo "mbaya" - hata zaidi ya safu ya uso ambayo tunaishi. "Kwa maneno mengine, safu hii ya chini ya ardhi ina topografia ngumu zaidi kuliko Milima ya Rocky au mfumo wa mlima wa Appalachian," Wu alisema. Mtindo wao wa takwimu haukuweza kubainisha urefu kamili wa milima hii ya chini ya ardhi, lakini kuna uwezekano mkubwa wa kuwa ni wa juu zaidi kuliko kitu chochote kwenye uso wa Dunia. Wanasayansi pia waligundua kuwa mpaka wa kilomita 660 pia haujasambazwa kwa usawa. Kwa njia sawa na kwamba safu ya ardhi ina nyuso laini za bahari katika sehemu zingine na milima mikubwa kwa zingine, mpaka wa kilomita 660 pia una kanda mbaya na tabaka laini kwenye uso wake. Watafiti pia waliangalia tabaka za chini ya ardhi kwa kina cha kilomita 410 na juu ya vazi la kati, lakini hawakuweza kupata ukali sawa katika nyuso hizi.
"Waligundua kuwa mpaka wa kilomita 660 ni ngumu kama safu ya uso," alisema mwanaseismologist Christina Hauser, profesa msaidizi katika Taasisi ya Teknolojia ya Tokyo ambaye hakuhusika katika utafiti huo. "Kutumia mawimbi ya tetemeko la ardhi yaliyoundwa na matetemeko ya ardhi yenye nguvu kupata tofauti ya kilomita 3 katika mwinuko wa eneo lenye kina cha kilomita 660 chini ya ardhi ni jambo lisilowezekana ... Ugunduzi wao unamaanisha kuwa katika siku zijazo, kwa kutumia vyombo vya hali ya juu zaidi vya mitetemo, tutaweza. kugundua ishara zisizojulikana hapo awali, ambazo zitatufunulia sifa mpya za tabaka za ndani za sayari yetu.
Mtaalamu wa matetemeko Jessica Irving, profesa msaidizi wa jiofizikia, anashikilia vimondo viwili kutoka katika mkusanyiko wa Chuo Kikuu cha Princeton ambacho kina chuma na inaaminika kuwa sehemu ya sayari ya dunia.
Picha imechukuliwa na Denis Appelwhite.
Hii ina maana gani?
Kuwepo kwa nyuso mbaya kwenye mpaka wa kilomita 660 ni muhimu kwa kuelewa jinsi sayari yetu inavyounda na kufanya kazi. Safu hii hugawanya vazi, ambalo hufanyiza karibu asilimia 84 ya ujazo wa sayari yetu, katika sehemu za juu na za chini. Kwa miaka mingi, wanajiolojia wamejadili jinsi mpaka huu ni muhimu. Hasa, walisoma jinsi joto husafirishwa kupitia vazi - na ikiwa miamba yenye joto hutoka kwenye mpaka wa Gutenberg (safu inayotenganisha vazi kutoka msingi kwa kina cha kilomita 2900) hadi juu ya vazi, au ikiwa harakati hii. imekatizwa kwenye mpaka wa kilomita 660. Baadhi ya ushahidi wa kijiokemia na madini unapendekeza kwamba tabaka za juu na za chini za vazi zina muundo tofauti wa kemikali, unaounga mkono wazo kwamba tabaka hizo mbili hazitengani na joto au kimwili. Uchunguzi mwingine unaonyesha kwamba tabaka za juu na za chini za vazi hazina tofauti za kemikali, na hivyo kusababisha mjadala kuhusu kile kinachoitwa "vazi lililochanganywa vizuri," ambapo tabaka zote mbili za vazi hushiriki katika mzunguko wa karibu wa kubadilishana joto.
"Utafiti wetu unatoa maarifa mapya katika mjadala huu," Wenbo Wu alisema. Data iliyopatikana kutokana na utafiti huu inapendekeza kuwa pande zote mbili zinaweza kuwa sahihi kwa kiasi fulani. Tabaka laini la mpaka wa kilomita 660 linaweza kuwa limeundwa kwa sababu ya mchanganyiko kamili, wima, ambapo maeneo magumu zaidi, ya mlima yanaweza kuwa yaliunda ambapo mchanganyiko wa vazi la juu na la chini haukuendelea vizuri.
Kwa kuongeza, "ukwaru" wa safu kwenye mpaka uliopatikana uligunduliwa kwa mizani kubwa, ya kati na ndogo na wanasayansi wa utafiti, ambayo kwa nadharia inaweza kusababishwa na kutofautiana kwa joto au heterogeneity ya kemikali. Lakini kwa sababu ya jinsi joto husafirishwa katika vazi hilo, Wu anaeleza, hitilafu yoyote ya kiwango kidogo cha mafuta inaweza kusawazishwa ndani ya miaka milioni chache. Kwa hivyo, heterogeneity ya kemikali pekee inaweza kuelezea ukali wa safu hii.
Ni nini kinachoweza kusababisha tofauti kubwa kama hiyo ya kemikali? Kwa mfano, kuonekana kwa miamba katika tabaka za vazi ambalo lilikuwa la ukoko wa dunia na kuhamia huko zaidi ya mamilioni ya miaka. Wanasayansi wamejadili kwa muda mrefu hatima ya sahani kwenye sakafu ya bahari ambazo zinasukumwa kwenye vazi na maeneo ya chini ambayo yanagongana kuzunguka Bahari ya Pasifiki na sehemu zingine za ulimwengu. Weibo Wu na Jessica Irving wanapendekeza kwamba masalio ya bati hizi sasa yanaweza kuwa juu au chini ya mpaka wa kilomita 660.
"Watu wengi wanaamini kuwa ni ngumu sana kusoma muundo wa ndani wa sayari na mabadiliko yake katika miaka bilioni 4.5 iliyopita kwa kutumia data ya mawimbi ya seismic tu. "Lakini hii si kweli!" Irving alisema. "Utafiti huu umetupa habari mpya kuhusu hatima ya mabamba ya zamani ya tectonic ambayo yalishuka kwenye vazi kwa mabilioni mengi ya miaka."
Hatimaye, Irving aliongeza, "Nadhani seismology inavutia zaidi inapotusaidia kuelewa muundo wa ndani wa sayari yetu katika nafasi na wakati."
Kutoka kwa mwandishi wa tafsiri: Sikuzote nilitaka kujaribu kutafsiri makala maarufu ya sayansi kutoka Kiingereza hadi Kirusi, lakini sikutarajia. mbali kama ni ngumu. Heshima nyingi kwa wale ambao mara kwa mara na kwa ufanisi hutafsiri makala kuhusu HabrΓ©. Ili kutafsiri maandishi kwa taaluma, hauitaji tu kujua Kiingereza, lakini pia kuelewa mada yenyewe kwa kusoma vyanzo vya mtu wa tatu. Ongeza "gag" kidogo ili kuifanya kuwa ya asili zaidi, lakini pia usiiongezee, ili usiharibu makala. Asante sana kwa kusoma :)
Chanzo: mapenzi.com