Chicago Üniversitesi jeofizikçisi Sunyoung Park tarafından yürütülen yeni bir araştırma, Dünya’nın mantosunda şaşırtıcı derecede akışkan bir kaya tabakası olabileceğini öne sürüyor.
350- Bilimsel çalışmalarda Dünya’nın katmanlarının anlaşılmaz ölçümlerini yapmak için kullanılan bir mil derinliğindeki deprem.
Yerküreyi çevreleyen, üst mantonun en altında, şaşırtıcı derecede akışkan bir kaya tabakası olabilir. Chicago Üniversitesi’ndeki bir bilim insanından yeni bir çalışma.
Bulgu, Fiji yakınlarındaki Pasifik Okyanusu’nda meydana gelen derin bir depremin ardından adalarda GPS sensörleri tarafından kaydedilen kalıcı hareket ölçülerek elde edildi. 22 Şubat’ta Nature dergisinde yayınlanan çalışma, Dünya’nın mantosunun akışkanlığını ölçmek için yeni bir yöntem gösteriyor.
“Manto, Dünya’nın en büyük bölümünü oluştursa da hâlâ bilmediğimiz çok şey var. Chicago Üniversitesi’nden bir jeofizikçi ve çalışmanın baş yazarı olan Sunyoung Park, “bu konuda” dedi. “Bu soruları araştırmak için bu derin depremleri kullanarak öğrenebileceğimiz daha çok şey olduğunu düşünüyoruz.”
Manto gizemleri
Ayaklarımızın altındaki Dünya hakkında hâlâ şaşırtıcı derecede az şey biliyoruz. Herhangi birinin kazmayı başardığı en uzak nokta, artan ısı matkabı tam anlamıyla eritmeden önce yaklaşık yedi buçuk mildir. Bu nedenle bilim adamları, kabuk, manto ve çekirdek dahil olmak üzere gezegeni oluşturan farklı katmanları anlamak için sismik dalgaların nasıl hareket ettiği gibi ipuçları kullanmak zorunda kaldı.
Bilim adamlarını engelleyen bir şey manto tabakasının ne kadar viskoz olduğunun kesin bir ölçümüdür. Manto, kabuğun altındaki katmandır. Kayadan yapılmıştır, ancak bu derinlikteki yoğun sıcaklık ve basınçlarda, kaya aslında viskoz hale gelir; bal veya katran gibi çok yavaş akar.
“Mantonun tam olarak ne kadar hızlı aktığını bilmek istiyoruz, çünkü bu tüm Dünya’nın evrimini etkiler—gezegenin ne kadar ısıyı ne kadar süreyle tutacağını ve Dünya’nın malzemelerinin zaman içinde nasıl döndüğünü etkiler,” diye açıklıyor Park. “Ancak şu anki anlayışımız çok sınırlı ve pek çok varsayım içeriyor.”
Park, mantonun özelliklerini inceleyerek benzersiz bir ölçüm yöntemi olabileceğini düşündü. çok derin depremlerin ardından.
Haberlerde duyduğumuz depremlerin çoğu nispeten sığdır ve Dünya’nın üst kabuğundan kaynaklanır. Ancak bazen, Dünya’nın derinliklerinden, yüzeyin 450 mil altına kadar uzanan depremler olur. Bu depremler daha sığ olanlar kadar iyi incelenmemiştir, çünkü insan yerleşimlerine o kadar zarar vermezler. Ancak mantoya uzandıkları için Park, mantonun davranışını anlamanın bir yolunu sunabileceklerini düşündü.
Park ve meslektaşları, 2018’de Fiji kıyılarında meydana gelen bu türden belirli bir depremi inceledi. . Deprem 8,2 büyüklüğündeydi, ancak 350 mil derinlikte o kadar derindi ki, herhangi bir büyük hasara veya ölüme neden olmadı.
Bununla birlikte, bilim adamları yakınlardaki birkaç adadaki GPS sensörlerinden gelen verileri dikkatli bir şekilde analiz ettiğinde , deprem bittikten sonra Dünya’nın hareket etmeye devam ettiğini buldular.
Veriler, depremi takip eden aylarda Dünya’nın hareket etmeye devam ettiğini ve rahatsızlığın ardından yerleştiğini ortaya çıkardı. Yıllar sonra bile, Tonga hâlâ yılda yaklaşık 1 santimetre hızla aşağı doğru hareket ediyor.
“Bunu, içine bir kaşık daldırdıktan sonra yavaşça düzleşen bir bal kavanozu gibi düşünebilirsiniz. — ancak bu dakikalar yerine yıllar alır,” dedi Park.
Bu, derin depremlerin ardından deformasyonun ilk somut gözlemidir; bu fenomen daha önce sığ depremler için gözlemlenmişti, ancak uzmanlar etkinin derin depremler için gözlemlenemeyecek kadar küçük olacağını düşündüler.
Park ve meslektaşları bu gözlemi mantonun viskozitesini anlamak için kullandılar.
“Manto, Dünya’nın en büyük bölümünü oluştursa da, onun hakkında hâlâ bilmediğimiz çok şey var.”
— Yrd. Prof. Sunyoung Park
Dünyanın zaman içinde nasıl deforme olduğunu inceleyerek, mantonun geri kalanından daha az viskoz (yani “daha akıcı”) olan yaklaşık 50 mil kalınlığında bir katman olduğuna dair kanıt buldular. , üst manto tabakasının alt kısmında oturan. Bu katmanın tüm dünyanın çevresine yayılabileceğini düşünüyorlar.
Bu düşük viskoziteli katman, sismologların, çok fazla hareket etmeyen “durgun” kaya levhaları olduğunu öne süren diğer bazı gözlemlerini açıklayabilir. Üst mantonun dibinde aynı derinlik. Park, “Bu özellikleri modellerle çoğaltmak zordu, ancak bu çalışmada bulunan zayıf katman bunu yapmayı kolaylaştırıyor,” dedi.
Ayrıca, Dünya’nın ısıyı nasıl taşıdığı, döngüye girdiği ve karıştığı konusunda da etkileri var. zamanla kabuk, çekirdek ve manto arasındaki malzeme.
“Gerçekten heyecanlıyız,” dedi Park. “Bu teknikle öğrenilecek daha çok şey var.”
Kağıdın diğer ortak yazarları, California Teknoloji Enstitüsü’nden Jean-Philippe Avouac ve Zhongwen Zhan ve İtalya Ulusal Jeofizik ve Jeofizik Enstitüsü’nden Adriano Gualandi idi. Volkanoloji.
Referans: “Derin bir depremin sismik sonrası deformasyonuyla ortaya çıkan zayıf üst manto tabanı”, yazan Sunyoung Park, Jean-Philippe Avouac, Zhongwen Zhan ve Adriano Gualandi, 22 Şubat 2023, Nature.
{ 18}DOI: 10.1038/s41586-022-05689-8
Finans: Chicago Üniversitesi, California Teknoloji Enstitüsü, Ulusal Bilim Vakfı