Aplink šerdį aptiko keistas struktūras

Naujasis žemės drebėjimų duomenų analizavimo metodas leido nustatyti dar daugiau jau anksčiau aptiktų žemyno dydžio zonų, esančių ties riba tarp planetos šerdies ir mantijos.

Pasirodo, kad karštos, tankios medžiagos dariniai, apsiviję Žemės šerdį, yra kur kas labiau paplitę, nei rodė ankstesni tyrimai.

Vis dar nežinoma kas yra šios beformės medžiagos zonos – tai gali būti magma, iš šerdies tekanti išsilydžiusi geležis ar kažkas kitas, tačiau turint išsamesnį, detalesnį žemėlapį, kuriame atskleidžiama kur jos yra, galima geriau suprasti giliai Žemės viduje vykstančius geologinius procesus.

© Doyeon Kim/University of Maryland

Šerdies riba yra maždaug 2900 km. gylyje po Žemės paviršiumi. Tokio gylio pasiekti nėra įmanoma, taigi tam, kad būtų galima išsiaiškinti kokios sąlygos ten vyrauja tenka imtis pačių kūrybiškiausių tyrimų būdų.

Tokius tyrimus itin palengvina faktas, kad Žemė turi „įmontuotą“ savo vidurių zondavimo įrankį – žemės drebėjimus.

Būdai, kaip žemės drebėjimai ir virpesiai sklinda per skirtingus planetos viduje esančius medžiagų tipus, leido seismologams rekonstruoti ir sukurti Žemės vidaus sandaros žemėlapį.

Būtent taip prieš kelis dešimtmečius buvo identifikuoti neaprėpiami, ekstremaliai įkaitusių medžiagų regionai.

Kadangi karštis lemia didesnio laipsnio tirpimą, dėl to šios zonos sulėtina žemės drebėjimų bangas ir jos dar vadinamos ypač žemo greitumo zonomis.

Visgi, žemės drebėjimai gali būti netinkamas tyrimo įrankis, tuo metu suteikiantis tik nedidelį kiekį informacijos. Kiekvienas drebėjimas zonduoja tik siaurą zoną ir silpnesnieji signalai pasiklysta platesnio triukšmo fone.

Kad kompensuotų šią problemą tyrėjai iš Merilando universiteto, Johns Hopkins universiteto ir Telavivo universiteto atsigręžė į neįprastą šaltinį – žvaigždes.

Na, tiksliau į žvaigždes tiriantį algoritmą. Jis vadinamas „The Sequencer“ ir buvo sukurtas apdoroti didelius astronominių duomenų rinkinius bei ieškoti juose tendencijų.

Pasirodo, kad šis algoritmas gali būti pritaikytas apžvelgti ir didelius kiekius seisminių duomenų.

Mokslininkai jam pateikė 30 metų duomenis – maždaug 7000 vieno konkretaus seisminės bangos tipo seismogramų, taip ieškodami seisminių aidų, kas rodytų ultra žemo greitumo zoną, kuri galėjo būti pražiopsota ankstesnių analizių metu. Ir jiems tai pavyko.

© Getty Images 

„Vienu metu žiūrint į tūkstančius šerdies-mantijos ribos aidų, o ne fokusuojant visą dėmesį į vieną, kaip tai vyksta įprastai, mes atradome visiškai naują perspektyvą,“ – sakė geologas Doyeon Kim iš Merilando universiteto. „Tai mums parodo, kad šerdies-mantijos ribos regionas turi kur kas daugiau struktūrų, galinčių sukurti tokius atsikartojimo aidus ir anksčiau mes to nesupratome, nes turėjome labai siaurą vaizdą.“

„The Sequences“ pateikti rezultatai atskleidė subtilius seisminių bangų formų pasikeitimus žemės drebėjimuose, įvykusiuose Azijoje ir Okeanijoje, kas leidžia manyti, kad po Markizo salomis ir Pietiniu Ramiuoju vandenynu egzistuoja anksčiau nenustatytos ultra žemo greitumo zonos.

„Mes nustebome po Markizo salomis aptikę tokią didelę struktūrą, apie kurios egzistavimą anksčiau net nežinojome,“ – sakė geologas Vedran Lekić iš Merilando universiteto.

„Tai labai džiugina, nes parodo kaip „The Sequencer“ algoritmas gali padėti mums nagrinėti seismogramų duomenis iš viso pasaulio.“

Be to, žinoma ultra žemo greitumo zona, esanti po Havajais, kūrė kur kas garsesnius seisminius aidus, nei tikėtasi. Tai rodo, kad ši zona gali būti gerokai didesnė, nei manyta remiantis ankstesnių tyrimų skaičiavimais.

Apibendrinti atradimai taip pat rodo, kad Žemės vidus gali būti kur kas „dėmėtesnis“, nei įtarta.

Pademonstravus „The Sequencer“ veiksmingumą ant vieno iš bangų tipo, dabar komandos technikos galės būti naudojamos ir kitiems bangų tipams bei dažniams analizuoti.

Tai galėtų padėti sukurti naują, aukštesnės rezoliucijos Žemės vidaus žemėlapį.

Savo ruožtu, technikos atskleidžiamos fizinės savybės galėtų padėti geologams daryti išvadas apie struktūrų chemiją ir temperatūrą, kas atvestų mokslininkus arčiau mįslės apie šių keistų, tankių zonų, apsivijusių Žemės širdį, įminimo.

• Tyrimas paskelbtas „Science“
• Gismeteo.lt