Rudolf Cole
0 
2652
684
Djupt inne i jorden, där den fasta manteln möter den smälta yttre kärnan, sjunker konstiga kontinentstorlekar av het sten i hundratals mil i alla riktningar. Dessa underjordiska berg har många namn: "termokemiska högar", "stora lågskjuvningshastighetsprovinser" (LLSVP), eller ibland bara "klumparna".
Geologer vet inte så mycket om var dessa klatter kom ifrån eller vad de är, men de vet att de är gargantuan. De två största klostrarna, som ligger djupt under Stilla havet och Afrika, står för nästan 10% av hela mantelmassan, en 2016-studie fann - och om de satt på jordens yta skulle duon sträcka sig ungefär 100 gånger högre än Mount Everest. Men ny forskning antyder att till och med de höga analogierna underskattar hur stora klumparna egentligen är.
I en studie publicerad 12 juni i tidskriften Science analyserade forskare de seismiska vågorna som genererades av jordbävningar under nästan 30 år. De hittade flera massiva, aldrig förut upptäckta funktioner längs kanterna på Stilla havet.
"De strukturer som vi har hittat är ... tusentals kilometer i skala", berättade huvudstudieförfattaren Doyeon Kim, en postdoktor vid University of Maryland, i ett e-postmeddelande. Enligt Kim är det en storleksordning större än typiska funktioner som finns längs kanten.
Relaterad: De 9 bästa klumparna av 2019
En karta över darrande jorden
Eftersom klumparna lever djupt, djupt i jordens inre, kan geologer bara börja förstå deras form och storlek genom att titta på de seismiska vågorna (ljudvågor som genereras av jordbävningar) som reser genom dem. Dessa heta, täta regioner kan bromsa inkommande vågor med upp till 30% relativt den omgivande manteln; de hetaste, långsammaste regionerna är kända som ultralow-hastighetszoner (ULVZ), och de förekommer vanligtvis nära kanterna på klumparna, sa Kim.
I sin studie skapade Kim och hans kollegor en ny karta över ULVZ under Stilla havet med hjälp av en algoritm som heter "Sequencer", som ursprungligen utvecklades för att hitta mönster i stjärnstrålning. Med denna algoritm analyserade teamet 7000 seismogram, eller mått på seismiska vågor, samlade mellan 1990 och 2018, skapade av hundratals jordbävningar med en storlek på 6,5 eller högre. Jordbävningarna inträffade i Asien och Oceanien, skrev forskarna; men när deras seismiska vågor skakade över hela världen, passerade de tydligt genom mantelblåsan i Stilla havet innan de nådde seismometrar i USA.
Algoritmen avslöjade enorma delar av ULVZs som aldrig upptäckts förut, inklusive en ojämn region under Marquesasöarna i södra Stilla havet, som mätte mer än 1 000 mil (1 000 kilometer) över. Sequencer visade också att ett segment av klumpen djupt under Hawaiianöarna är betydligt större än tidigare trott.
"Genom att titta på tusentals kärnmantelgränser [seismogram] på en gång, istället för att fokusera på några i taget, har vi fått ett helt nytt perspektiv," sa Kim i ett uttalande.
Den enorma storleken på dessa strukturer tyder på att klumpar längs kärnmantellgränsen - och särskilt de hetaste, tätaste ULVZ: erna troligen är mer utbredda än tidigare forskning antyder. Dessutom, tilllade Kim, det faktum att dessa stora zoner lurar nära kända vulkaniska hotspots kan också avslöja några ledtrådar om deras inverkan på jordens geologi.
Det är till exempel möjligt att ULVZs djupt nere i manteln kan matas in i de stora "plummarna" av het berg i den övre manteln som skapar vulkaniska hetpunkter på ytan, sa Kim. Dessa mantelplummar kan "suga på" det smälta materialet som samlats in i ULVZ och dra det uppåt, vilket kan förklara varför de största ULVZ: erna ligger djupt under vulkaniska ökkedjor som Hawaiian och Marquesas öarna.
Det är bara en teori, sa Kim; även med algoritmer utformade för att genomtränga tomrummet i rymden, förblir mysterierna nära jordens centrum lika skumma som någonsin.
"Kort sagt, allt är osäkert just nu," sa Kim, "men det är detta som gör vårt studierikt så spännande."
- De 11 största vulkanutbrotten i historien
- Världens konstigaste geologiska formationer
- 7 vägar Jorden förändras med ett ögonblick
Ursprungligen publicerad den .
ERBJUDANDE: Spara 45% på "Hur det fungerar" Allt om rymden "och" Allt om historia "!
Under en begränsad tid kan du ta ut en digital prenumeration på någon av våra bästsäljande vetenskapsmagasiner för bara 2,38 dollar per månad, eller 45% rabatt på standardpriset för de första tre månaderna.
Se alla kommentarer (0)