Oamenii de stiinta au descoperit munti masivi si campii vaste la 660 kilometri sub pamant

Geofizicienii de la Universitatea Princeton din SUA si de la Academia Chineza de Stiinte au folosit datele provenite de la acest cutremur masiv pentru a dezvalui topografia interiorului planetei noastre. Oamenii de stiinta au descoperit munti si campii netede pe un strat de granita in adancul mantalei Pamantului.

Jules Verne

Jules Verne, parintele science-fiction-ului, si-a imaginat candva o intreaga lume situata sub cea in care traim noi. El a imaginat o lume diferita de tot ceea ce am vazut vreodata, cu specii preistorice si cu o viata vegetala nemaiintalnita pana acum.

Din 1979, Verne este al doilea autor cel mai tradus din lume, situandu-se intre Agatha Christie si William Shakespeare.

Acum, cercetatorii care studiaza undele seismice au facut o descoperire de care Verne ar fi fost mandru.

Oamenii de stiinta au dezvaluit recent ca au descoperit caracteristici halucinante in adancul planetei noastre, care seamana cu structurile aflate la suprafata.

Savantii spun ca exista munti in adancuri care rivalizeaza cu tot ce se afla aici, la suprafata Pamantului.

In iunie 1994, un cutremur puternic, cu magnitudinea 8,2, a zguduit Bolivia. Cutremurul a fost foarte puternic. Expertii au dezvaluit la vremea respectiva ca nu se mai vazuse nimic atat de puternic de zeci de ani, socurile fiind resimtite pana in Canada.

Geofizicienii de la Universitatea Princeton din SUA si de la Academia Chineza de Stiinte au folosit datele de la acel cutremur masiv pentru a dezvalui topografia interiorului planetei noastre.

Munti masivi si campii vaste

„Cutremure atat de mari nu apar foarte des”, a explicat geologul Jessica Irving. „Suntem norocosi acum ca avem mult mai multe seismometre decat aveam chiar si acum 20 de ani. Seismologia este un domeniu diferit fata de cel de acum doua decenii, intre instrumente si resurse de calcul”.

Dupa cum au explicat seismologii si cercetatorii de date de la Princeton, cu ajutorul unor computere puternice, inclusiv al clusterului de supercomputere Tiger de la Princeton, expertii au reusit sa simuleze comportamentul complicat al imprastierii undelor seismice in adancurile Pamantului.

Tehnologia depinde de o proprietate fundamentala a undelor: capacitatea lor de a se indoi si de a ricosa. La fel cum undele luminoase pot sa ricoseze (reflecta) intr-o oglinda sau sa se indoaie (refracta) atunci cand trec printr-o prisma, undele seismice se deplaseaza direct prin roci omogene, dar se reflecta sau se refracta atunci cand intalnesc orice limita sau asperitate.

„Stim ca aproape toate obiectele au rugozitati de suprafata si, prin urmare, imprastie lumina”, a declarat Wu, autorul principal al noii lucrari, care tocmai si-a finalizat doctoratul in geosciinte si este in prezent cercetator postdoctoral la California Institute of Technology.

„Acesta este motivul pentru care putem vedea aceste obiecte — undele de imprastiere transporta informatii despre rugozitatea suprafetei. In acest studiu, am investigat undele seismice imprastiate care calatoresc in interiorul Pamantului pentru a constrange rugozitatea limitei de 660 km a Pamantului.”

Cercetatorii au fost surprinsi de cat de aspra este aceasta granita — mai aspra decat stratul de suprafata pe care traim cu totii.

„Cu alte cuvinte, o topografie mai puternica decat Muntii Stancosi sau Muntii Apalasi este prezenta la granita de 660 km”, a spus Wu. Modelul lor statistic nu a permis determinari precise ale inaltimii, dar exista o sansa ca acesti munti sa fie mai mari decat orice altceva de pe suprafata Pamantului. De asemenea, asperitatile nu au fost distribuite in mod egal; la fel cum suprafata scoartei are fundul neted al oceanelor si munti masivi, granita de 660 km are zone aspre si portiuni netede.

Cercetatorii au examinat, de asemenea, un strat aflat la 410 kilometri mai jos, in partea superioara a „zonei de tranzitie” din mijlocul mantalei, si nu au gasit asperitati similare.

„Ei constata ca straturile profunde ale Pamantului sunt la fel de complexe ca si ceea ce observam la suprafata”, a declarat seismologul Christine Houser, profesor asistent la Institutul de Tehnologie din Tokyo, care nu a fost implicata in aceasta cercetare.

„Sa gasesti schimbari de elevatie de 2 mile (1-3 km) pe o granita care se afla la peste 400 de mile (660 km) adancime, folosind unde care calatoresc prin tot Pamantul si inapoi, este o performanta inspirata. […] Descoperirile lor sugereaza ca, pe masura ce se produc cutremure si instrumentele seismice devin mai sofisticate si se extind in noi zone, vom continua sa detectam noi semnale la scara mica, ce dezvaluie noi proprietati ale straturilor Pamantului.”

Sa ne intelegem

Prezenta rugozitatii pe granita de 660 km are implicatii semnificative pentru intelegerea modului in care s-a format si continua sa functioneze planeta noastra. Acest strat imparte mantaua, care se presupune ca reprezinta aproximativ 84% din volumul Pamantului, in sectiunile superioara si inferioara.

Timp de ani de zile, geoscientistii au dezbatut cat de importanta este aceasta granita. In special, ei au investigat modul in care caldura calatoreste prin mantaua.

Daca rocile fierbinti sunt transportate fara probleme de la granita nucleu-manta (la aproape 3.000 de kilometri adancime) pana la partea superioara a mantalei sau daca acest transfer este intrerupt in acest strat. Unele dovezi geochimice si mineralogice sugereaza ca mantaua superioara si cea inferioara sunt diferite din punct de vedere chimic, sustinand ideea ca cele doua sectiuni nu se amesteca termic sau fizic.

Alte observatii sugereaza ca nu exista nici o diferenta chimica intre mantaua superioara si cea inferioara, ceea ce ii determina pe unii sa pledeze pentru ceea ce se numeste „mantaua bine amestecata”, in care atat mantaua superioara, cat si cea inferioara participa la acelasi ciclu de transfer de caldura.

„Descoperirile noastre ofera o perspectiva asupra acestei intrebari”, a explicat Wu.

Datele lor sugereaza ca ambele grupuri ar putea avea partial dreptate. Zonele mai netede de la granita de 660 km ar putea fi rezultatul unui amestec vertical mai profund, in timp ce zonele mai aspre si muntoase s-ar fi putut forma acolo unde mantaua superioara si cea inferioara nu se amesteca la fel de bine. In plus, asperitatile gasite de cercetatori, care au existat la scara mare, moderata si mica, ar putea fi teoretic cauzate de anomalii termice sau de eterogenitati chimice. Insa, din cauza modului in care caldura este transportata in manta, a explicat Wu, orice anomalie termica la scara mica ar fi fost netezita in cateva milioane de ani. Astfel, raman doar diferentele chimice pentru a explica asperitatile la scara mica pe care le-au gasit.

Ce ar putea cauza diferente chimice semnificative? Introducerea unor roci care apartineau scoartei, care acum se odihnesc linistite in manta. Oamenii de stiinta au dezbatut mult timp soarta placilor de pe fundul marii care sunt impinse in mantaua din zonele de subductie, coliziuni care au loc in jurul Oceanului Pacific si in alte parti ale lumii. Wu si Irving sugereaza ca ramasitele acestor placi ar putea fi acum chiar deasupra sau chiar sub limita de 660 km.

„Este usor de presupus, avand in vedere ca putem detecta doar undele seismice care calatoresc prin Pamant in starea sa actuala, ca seismologii nu pot ajuta la intelegerea modului in care interiorul Pamantului s-a schimbat in ultimii 4,5 miliarde de ani”, a declarat Irving.

„Ceea ce este interesant in legatura cu aceste rezultate este faptul ca ne ofera noi informatii pentru a intelege soarta placilor tectonice antice care au coborat in mantaua si unde ar putea sa se afle inca materialul antic al mantalei.”

Ea a adaugat: „Seismologia este cea mai interesanta atunci cand ne permite sa intelegem mai bine interiorul planetei noastre atat in spatiu, cat si in timp.”

Traducere si adaptare dupa curiosmos.com.