Istraživači sa Univerziteta u Alabami otkrili su gust sloj drevnog okeanskog dna, ili zonu ultra-niskih brzina (ULVZ), između Zemljinog jezgra i plašta koristeći seizmičko snimanje. Ove podzemne “planine” mogle bi igrati ključnu ulogu u bijegu topline iz jezgra i magnetnog polja planete.
Kroz seizmičko snimanje Zemljine unutrašnjosti, istraživanje koje je vodio Univerzitet Alabama otkrilo je sloj između jezgra i plašta koji je vjerovatno gusto, ali tanko, potopljeno dno okeana, prema rezultatima objavljenim 5. aprila u časopisu Science.
Ranije viđen samo u izoliranim dijelovima, najnoviji podaci sugeriraju da bi ovaj sloj drevnog okeanskog dna mogao prekriti granicu jezgra-plašt. Pod zemljom davno dok su se Zemljine ploče pomicale, ova zona ultra niske brzine, ili ULVZ, gušća je od ostatka dubokog plašta, usporavajući seizmičke valove koji odjekuju ispod površine, prenoi scitechdaily.com.
“Seizmička istraživanja, kao što je naše, daju sliku unutrašnje strukture naše planete u najvišoj rezoluciji i otkrivamo da je ova struktura mnogo komplikovanija nego što se mislilo”, rekla je dr. Samantha Hansen, profesorica Georgea Lindahl III u geoloških nauka na UA i glavni autor studije. “Naše istraživanje pruža važne veze između plitke i duboke strukture Zemlje i ukupnih procesa koji pokreću našu planetu.”
Zajedno sa Hansenom, koautori na radu su dr. Edward Garnero, Mingming Li i Sang-Heon Shim sa Univerziteta Arizona State i dr. Sebastian Rost sa Univerziteta Leeds u Ujedinjenom Kraljevstvu.
Otprilike 3200 km ispod površine, Zemljin kameni omotač susreće se s rastopljenim, metalnim vanjskim jezgrom. Promjene fizičkih svojstava preko ove granice veće su od onih između čvrste stijene na površini i zraka iznad nje.
Razumijevanje sastava granice jezgra-plašt u velikim razmjerima je teško, ali seizmička mreža koju su postavili Hansen, njeni studenti i drugi tokom četiri putovanja na Antarktik prikupljala je podatke tri godine. Slično medicinskom skeniranju tijela, 15 stanica u mreži zakopanih na Antarktiku koristilo je seizmičke valove nastale zemljotresima iz cijelog svijeta kako bi stvorilo sliku Zemlje ispod.
Projektom je po prvi put uspjelo sondirati u visokoj rezoluciji veliki dio južne hemisfere koristeći detaljnu metodu koja ispituje odjeke zvučnih valova s granice jezgra-plašt. Hansen i međunarodni tim identificirali su neočekivanu energiju u seizmičkim podacima koja stiže u roku od nekoliko sekundi od graničnog reflektiranog talasa.
Ovi suptilni signali korišteni su za mapiranje promjenjivog sloja materijala u području proučavanja koji je tanak kao olovka, koji se mjeri u desetinama kilometara, u poređenju sa debljinom dominantnih slojeva Zemlje. Svojstva anomalne granične prevlake jezgra-plašt uključuju snažna smanjenja brzine talasa, što dovodi do naziva zone ultra-niskih brzina.
ULVZ-ovi se mogu dobro objasniti bivšim okeanskim morskim dnom koje je potonulo do granice jezgra-plašt. Okeanski materijal se prenosi u unutrašnjost planete gdje se susreću dvije tektonske ploče i jedna uranja ispod druge, poznate kao zone subdukcije. Akumulacije subduktiranog okeanskog materijala skupljaju se duž granice jezgra-plašt i potiskuju ih kamenje koje polako teče u omotaču tokom geološkog vremena. Raspodjela i varijabilnost takvog materijala objašnjava raspon uočenih svojstava ULVZ.
ULVZ-ovi se mogu smatrati planinama duž granice jezgra-plašt, sa visinama u rasponu od manje od oko 3 milje do više od 25 milja.
“Analizirajući hiljade seizmičkih snimaka sa Antarktika, naša metoda snimanja visoke definicije pronašla je tanke anomalne zone materijala u CMB-u svuda gdje smo istraživali”, rekao je Garnero. „Debljina materijala varira od nekoliko kilometara do 10 kilometara. To sugerira da vidimo planine u jezgru, na nekim mjestima i do 5 puta više od Mt. Everesta.”
Ove podzemne “planine” mogu igrati važnu ulogu u tome kako toplina izlazi iz jezgra, dijela planete koji pokreće magnetsko polje. Materijal sa drevnog okeanskog dna također može biti uvučen u plašt ili vruće tačke, koje se vraćaju na površinu kroz vulkanske erupcije.
