cmns.umd.edu: Geofysiker vid University of Maryland analyserade tusentals register över seismiska vågor som passerade genom jorden för att avslöja ekon från gränsen mellan jordens smälta kärna och den fasta manteln ovanför. Ekoanalys avslöjade omfattande heterogena strukturer som flyter ovanpå kärnan - regioner med ovanligt täta, heta stenar vid gränssnittet mellan kärnan och manteln.
Jordbävningar genererar seismiska vågor under jordytan som reser tusentals mil. När vågor kolliderar med förändringar i bergtätheten förändrar de hastighet, böjning eller spridning, vilket skapar ett eko som kan upptäckas. Genom att mäta resetiden och amplituden för dessa ekon när de når seismometrar på olika platser, kan forskare utveckla modeller av de fysiska egenskaperna hos berg som är dolda under ytan. Denna process liknar hur fladdermöss använder echolocation.
Forskare är osäkra på sammansättningen av dessa strukturer, eftersom tidigare studier av detta slag endast har gett en begränsad förståelse av dem. En bättre förståelse för deras form och kompakteringsgrad kan hjälpa till att avslöja geologiska processer djupt inne i jorden. Denna kunskap kan ge en ledtråd för att förstå hur plattaktonik fungerar och hur vår planet utvecklas.
Den nya studien ger den första fullständiga bilden av kärnmantelgränsen över ett stort område med en så detaljerad upplösning. Studien publicerades i 12 juni 2020-numret av Science.
Forskarna fokuserade på reflektionen av seismiska vågor som sprider sig under bassängen i Stilla havet. Deras analys avslöjade en tidigare okänd struktur under Marquesasöarna i södra Stilla havet och visade att strukturen under Hawaii är mycket större än tidigare trott.
"Genom att titta på tusentals ekon från kärnmantellgränsen samtidigt, istället för att fokusera på några i taget, som vanligtvis, fick vi en helt ny global bild," säger Doyoung Kim, doktorsexamen i geologi, UMD Fellow och huvudförfattare artiklar.”Detta visar oss att det finns många strukturer i kärnmantellgränsen som kan skapa dessa ekon. Och innan vi inte förstod detta, för vi hade bara en mycket smal syn.
För den här studien letade Dr. Doyoung Kim och hans kollegor efter ekon som genererades av en speciell typ av våg som kallas skjuvvåg som inträffar när den reser längs kärnmantellgränsen. I en enda jordbävningsinspelning kan ekon från diffraherade skjuvvågor vara svåra att skilja från slumpmässigt brus. Men att undersöka flera seismogram från flera jordbävningar samtidigt kan avslöja likheter och mönster som identifierar ekon som är dolda i uppgifterna.
Kampanjvideo:
Med hjälp av AI Sequencer-algoritmen analyserade forskarna 7 000 seismogram från hundratals jordbävningar med en storlek på 6,5 eller mer som inträffade i Stillahavsområdet mellan 1990 och 2018. Sequencer utvecklades av medförfattare till den nya studien från Johns Hopkins University och Tel Aviv University. För jordbävningssismogram upptäckte algoritmen ett stort antal skjuvvågsekon.
"En programmatisk strategi för geologi med AI växer i en enorm takt, och en ny metod som Sequencer gör det möjligt för oss att systematiskt upptäcka seismiska ekon och få ny insikt om strukturer vid basen av manteln som förblir till stor del mystisk," säger Dr. Kim.
"Vi hittade ekon i cirka 40% av alla seismiska vågspår," säger Vedran Lekic, biträdande professor i geologi vid UMD och medförfattare till studien.”Det var fantastiskt eftersom vi förväntade oss att de skulle bli mer sällsynta. Men nu förstår vi att anomala strukturer vid kärnmantellgränsen är mycket mer utbredd än tidigare trott."
Forskarna fann att en stor lapp av mycket tätt, hett material vid kärnmantelgränsen under Hawaii producerade exceptionellt höga ekon, vilket tyder på att det var ännu större än tidigare uppskattningar. Sådana zoner, kallade ultralåghastighetszoner (ULVZ), finns i rötterna till vulkaniska plummar, där heta stenar stiger upp från kärnmantellgränsen och bildar vulkaniska öar. ULVZ nära Hawaii är den största kända.
Denna undersökning fann också en tidigare okänd ULVZ under Marquesasöarna.
"Vi blev förvånade över att hitta en så viktig funktion under Marquesasöarna som vi inte ens visste om," sade Lekic. "Det är verkligen spännande eftersom det visar hur Sequencer-algoritmen kan hjälpa oss att kontekstualisera seismiska data runt om i världen på ett sätt som vi inte tidigare kunde."
Forskargruppen säger att de har använt avancerade bildtekniker för att upptäcka enorma "oväntade" strukturer nära jordens kärna - en häpnadsväckande påminnelse om hur lite vi vet om det inre av planeten där vi bor.
Redaktionell kommentar
De viktigaste punkterna i denna studie är avhandlingarna "Vi hittade ekon på cirka 40% av alla seismiska vågspår" och "hur lite vi vet om den inre delen av planeten där vi bor".
När geologer, fysiologer eller andra "ologues" pratar om en eller annan anomali, betyder det att området för anomalin lämnar högst ett par procent av resten av det studerade området. Men när en avvikelse påverkar 40% av det intressanta området är det inte längre en anomali. Detta är normen, det naturliga tillståndet, som den officiella geologin inte förklarar.
Vad är dessutom intressant: om det finns en viss gigantisk struktur i basen av varje mantelplomme (och den är där, om den hittades i de två mest kända plummarna) - hur är dessa strukturer förbundna genom kärnan? Geologiska antipoder är ett känt faktum, varje plommon har en spegel-symmetrisk tvillingbror som sväller ut från kärnan på andra sidan jorden. Om kärnan var fast kunde sådana överbyggnader som tränger igenom den på något sätt förklaras, men trots allt, enligt den officiella dogmen, är kärnan flytande och det finns till och med några virvlar där.
I allmänhet är det verkligen, som det står: "hur lite vi vet om den inre delen av planeten där vi bor." För att vara mer exakt vet vi absolut ingenting, eftersom ingen dök in i brunnen. Mer exakt dök jag inte tillräckligt djupt, eftersom det finns lovande tekniker:
Och i denna situation, när vetenskapen vet lite om världen runt den och allt bygger uteslutande på”allmänt accepterade teorier”, skulle det förmodligen vara rätt att ta hänsyn till alla teorier om världsordningen, inklusive så att säga”inte allmänt accepterade”. Till exempel - teorin om att jorden står på pelare.
Från synen på den moderna mannen på gatan, till vilka olika "vetenskapliga dogmer" hammas i hans huvud sedan barndomen, var de antika grekerna, som talade om den platta jorden och de kristalliska himmelsfärer som planeterna fästes till, helt vilda och underutvecklade idioter. Men alla dessa idioter studerade i staden Alexandria, Egypten, som var centrum för all kunskap om världen.
Och de egyptiska astronomerna visste mycket. I synnerhet beräknade de rörelserna för stjärnor under perioder om 25 000 år eller mer. Det är möjligt att de fick denna kunskap själva, det är möjligt att utlänningar lärde dem något, men det viktigaste är att egyptierna visste mycket. Och hur hände det att människorna som byggde pyramiderna och kommunicerade med någon slags "gudar från rymden" var så dumma att de betraktade jorden platt och trodde att solen kretsar runt jorden och inte tvärtom?
Det är naturligtvis möjligt att i alla dessa berättelser om elefanter och sköldpaddor döljs en slags analogi som vi helt enkelt inte kan dechiffrera, men det är också möjligt att vissa "bröder i åtanke" helt enkelt förklarade för de gamla egyptierna världsstrukturen i den mån de förstår de fattiga. Därför, för att inte bli som tjänstemännen och inte skriva i en vetenskaplig tidskrift om "vi vet inte någonting", bör du förmodligen inte bortskaffa några teorier och överväga dem alla. Och tills den vetenskapliga världen kommer till denna princip finns det fortfarande många "underbara upptäckter" som väntar på den, så vi följer utvecklingen av händelser.