Πολλές εκατοντάδες χιλιόμετρα κάτω από τον Ειρηνικό Ωκεανό, σε μια περιοχή του μανδύα της Γης όπου η συμβατική γνώση λέει ότι δεν θα έπρεπε να υπάρχει κάτι ασυνήθιστο, οι επιστήμονες ανακάλυψαν κάτι εξαιρετικό. Χρησιμοποιώντας καινοτόμες τεχνολογίες για την ανάλυση σεισμικών κυμάτων, εντόπισαν τεράστιες δομές που αμφισβητούν βασικές θεωρίες για το πώς σχηματίστηκε και εξελίχθηκε ο πλανήτης μας. Είναι σαν να ανακαλύφθηκε μια νέα γεωλογική ήπειρος – όχι στην επιφάνεια της Γης, αλλά βαθιά στο εσωτερικό της.
Όπως οι γιατροί χρησιμοποιούν ηχητικά κύματα για να εξετάσουν το ανθρώπινο σώμα χωρίς χειρουργική επέμβαση, οι γεωφυσικοί χρησιμοποιούν σεισμικά κύματα για να μελετήσουν το εσωτερικό της Γης.
Όταν συμβαίνουν σεισμοί, εκπέμπουν κύματα προς όλες τις κατευθύνσεις μέσα από τον πλανήτη. Αυτά τα κύματα ταξιδεύουν με διαφορετικές ταχύτητες ανάλογα με τα υλικά που συναντούν, κάμπτονται, ανακλώνται και διασκορπίζονται στη διαδρομή τους. Καταγράφοντας αυτά τα κύματα σε σεισμολογικούς σταθμούς παγκοσμίως, οι επιστήμονες μπορούν να δημιουργήσουν εικόνες των δομών βαθιά μέσα στη Γη, όπως η δημιουργία μιας ιατρικής απεικόνισης του πλανήτη μας.
Για δεκαετίες, αυτή η τεχνική αποκάλυπτε ταχύτατα κινούμενα μοτίβα κυμάτων, κυρίως κάτω από περιοχές όπου συγκρούονται τεκτονικές πλάκες και η μία βυθίζεται κάτω από την άλλη – μια διαδικασία που ονομάζεται υποβύθιση. Αυτά τα μοτίβα θεωρούνταν τα απομεινάρια αρχαίων τεκτονικών πλακών που είχαν βυθιστεί στον μανδύα της Γης, το στρώμα ανάμεσα στον φλοιό και τον πυρήνα. Ωστόσο, μια νέα, ανατρεπτική μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο Scientific Reports, αποκάλυψε κάτι απροσδόκητο.
Χρησιμοποιώντας έναν από τους ισχυρότερους υπερυπολογιστές στον κόσμο, τον Piz Daint στο CSCS στο Λουγκάνο, ερευνητές από το ETH Zurich και το California Institute of Technology (Caltech) ανακάλυψαν παρόμοια μοτίβα κυμάτων σε περιοχές όπου δεν θα έπρεπε να υπάρχουν – κάτω από απέραντους ωκεανούς και ηπειρωτικές ενδοχώρες, μακριά από γνωστά όρια πλακών.
«Φαίνεται ότι τέτοιες ζώνες στον μανδύα της Γης είναι πολύ πιο διαδεδομένες από ό,τι πιστεύαμε», δηλώνει ο Thomas Schouten, κύριος συγγραφέας της μελέτης και διδακτορικός φοιτητής στο Γεωλογικό Ινστιτούτο του ETH Zurich, σε σχετική ανακοίνωση.
Μια νέα τεχνολογία αποκαλύπτει το άγνωστο
Το κλειδί για αυτή την ανακάλυψη βρίσκεται σε μια εξελιγμένη τεχνική που ονομάζεται πλήρης αντιστροφή κυματομορφής (FWI). Σε αντίθεση με παραδοσιακές μεθόδους που αναλύουν μόνο συγκεκριμένους τύπους σεισμικών κυμάτων, η FWI εξετάζει ολόκληρα σεισμογραφήματα, καταγράφοντας μια πληρέστερη εικόνα του εσωτερικού της Γης. Αυτή η ολοκληρωμένη προσέγγιση απαιτεί τεράστια υπολογιστική ισχύ, αλλά παρέχει πρωτοφανή λεπτομέρεια.
Η πιο εντυπωσιακή ανακάλυψη προέκυψε κάτω από τον δυτικό Ειρηνικό Ωκεανό, όπου οι ερευνητές εντόπισαν μια τεράστια ανωμαλία σε βάθος 900 έως 1.200 χιλιομέτρων. Σύμφωνα με τις τρέχουσες θεωρίες τεκτονικών πλακών, αυτό το υλικό δεν θα μπορούσε να προέρχεται από υποβυθισμένες πλάκες, καθώς η περιοχή δεν έχει πρόσφατο ιστορικό ζωνών υποβύθισης.
Ο καθηγητής του ETH Andreas Fichtner, ο οποίος ανέπτυξε το μοντέλο του υπολογιστή, κάνει μια ιατρική αναλογία: «Είναι σαν ένας γιατρός που εξετάζει την κυκλοφορία του αίματος με υπερήχους εδώ και δεκαετίες και βρίσκει αρτηρίες ακριβώς εκεί που τις περιμένει. Ύστερα, αν του δώσεις ένα νέο, καλύτερο εργαλείο εξέτασης, ξαφνικά βλέπει μια αρτηρία στον γλουτό που δεν θα έπρεπε να υπάρχει εκεί. Ακριβώς έτσι νιώθουμε με τα νέα ευρήματα».
Από πού προέρχονται αυτές οι δομές;
Η ανακάλυψη υποδεικνύει ότι αυτές οι βαθιές δομές στη Γη μπορεί να έχουν διαφορετικές προελεύσεις. «Πιστεύουμε ότι οι ανωμαλίες στον κατώτερο μανδύα έχουν ποικίλες προελεύσεις», εξηγεί ο Schouten. Θα μπορούσαν να είναι αρχαίο υλικό πλούσιο σε διοξείδιο του πυριτίου που έχει επιβιώσει από τον σχηματισμό του μανδύα πριν από περίπου 4 δισεκατομμύρια χρόνια, παρά τις συνεχείς κινήσεις. Εναλλακτικά, μπορεί να είναι ζώνες όπου συσσωρεύτηκαν πλούσια σε σίδηρο πετρώματα για δισεκατομμύρια χρόνια λόγω αυτών των κινήσεων.
Η ερευνητική ομάδα τονίζει ότι τα τρέχοντα μοντέλα δείχνουν μόνο τα μοτίβα ταχύτητας κυμάτων, τα οποία από μόνα τους δεν μπορούν να εξηγήσουν πλήρως το περίπλοκο εσωτερικό της Γης. Η μελλοντική έρευνα θα χρειαστεί να εμβαθύνει στις ιδιότητες των υλικών που δημιουργούν αυτά τα μοτίβα, απαιτώντας ακόμη πιο εξελιγμένα μοντέλα και μεγαλύτερη υπολογιστική ισχύ.
sofokleousin.gr
Επιλεξτε να γινετε οι πρωτοι που θα εχετε προσβαση στην Πληροφορια του Stranger Voice
Greek