U plaštu su planine

Do tri kilometra visoke planine na granici između gornjeg i donjeg plašta

Granica između gornjeg i donjeg plašta nije ravna, već je prelaze planine i doline. © Naeblys / iStock
čitati naglas

Skrivena topografija: Duboko u našem planetu ima slične planine i doline kao i na površini. Budući da seizmičke analize otkrivaju da je granica između gornjeg i donjeg plašta iznenađujuće neujednačena. Prijelazna zona na dubini od 660 kilometara tvori malene valove veličine od jednog do tri kilometra, o čemu izvještavaju istraživači u časopisu "Science".

Plašt je često predstavljen kao prilično ujednačena, crvenkasta masa. Ali ove su grafike budale. Jer u stvarnosti postoje barem dvije jasno definirane prijelazne zone unutar plašta. Na dubini od oko 410 kilometara, prevladavajući mineral olivin postaje vazdlejit, a vodeni ringwoodit. Na dubini od 660 kilometara slijedi granica između gornjeg i donjeg plašta - povezana je s ponovnom transformacijom mineralnih struktura.

Samo kovrčave ili planinske?

Ali kako izgleda ta granica između gornjeg i donjeg plašta? Je li ravna ili ima neku vrstu topografije sličnu površini zemlje? Prve analize već su pokazale da se prijelazna zona od vrha do dna zapravo razlikuje u dubini od 30 do 40 kilometara. U nježnim valovima od stotine do tisuće kilometara, ta se granica stoga širi širom svijeta.

Prolazak potresnih valova kroz Zemljinu unutrašnjost (pojednostavljena shema). © MMCD NOVI MEDIJI

No, postoje li tuče manjih razmjera u obliku planina i dolina, zasad je bilo nejasno. "Činjenica da su Zemljina površina i jezgrana granica neravnomjerne veličine od tisuću kilometara do kilometra, očekuje nas da se isto dogodi i na diskontnoj banci od 660 kilometara", rekao je Wenbo Wu s Kineske akademije znanosti u Wuhanu i njegovom timu.

Primarni valovi potresa kao "X-zrake"

U potrazi za takvim "udarcima" Wu i njegov tim analizirali su primarne valove osobito jakih i dubokih potresa. Njihove promjene tempa otkrivaju dubinu na kojoj postoje prijelazne zone u unutrašnjosti zemlje. Analizirajući posebno kratke valove P koji su se raspršili po unutrašnjosti Zemlje, istraživači su mogli prvi put seizmički istražiti granicu između gornjeg i donjeg plašta, sve do nekoliko kilometara. prikaz

Rezultat: Prijelaz između gornjeg i donjeg plašta je doista planinski. Topografija ove granice ima u mnogim regijama jedan do tri kilometra velike vrhove i grla, kako navode istraživači. Ova se hrapavost pojavljuje ne samo u okruženju subdukcijskih zona, gdje se zemljane ploče guraju duboko u plašt, nego i drugdje - ako ne i svugdje.

Indikacija za kemijske razlike

Zanimljivo je da se, prema teoriji, takve planine i doline mogu stvoriti i sačuvati samo ako se prijelazna zona u zemaljskom plaštu ne temelji samo na temperaturnim i tlačnim razlikama. Umjesto toga, ovi udarci moraju se vratiti i kemijskim razlikama: "Takva mala topografija granice od 660 kilometara može se najlakše objasniti kemijskim čimbenicima", rekli su Wu i njegov kolega.

Model sakrivanja plašta: Da li potpuno pokriva donji plašt? Schm H. Schmeling, Sveučilište u Frankfurtu / CC-po-sa 3.0

To je zanimljivo jer takve kemijske razlike između gornjeg i donjeg plašta omogućavaju i zaključke o struji u Zemljinoj unutrašnjosti. Do sada je bilo nejasno jesu li velike konvekcijske struje pokrivale čitav zemaljski plašt ili ne. Postojanje „planinske“ granice i kemijske razlike sada sugeriraju da niži plašt očito ne sudjeluje u tim strujama, kako objašnjavaju istraživači.

Relikvije najranijih dana

"Ova otkrića mogu vam pomoći odgovoriti na temeljna pitanja o evoluciji Zemlje", piše Christine Houser iz Tokijskog tehnološkog instituta u popratnom komentaru. Jer ako plašt ne sudjeluje u "velikom miješanju", u njemu bi se još mogle sačuvati relikvije iz najranijih početaka našeg planeta. (Znanost, 2019; doi: 10.1126 / science.aav0822)

Izvor: Znanost

- Nadja Podbregar