Masele amorfe colosale situate în interiorul Pământului, care au oamenii de știință pe margine

Într-un colț ciudat al sistemului nostru solar există două mase extraterestre amorfe. Au dimensiunea continentelorși se crede că își petrec timpul așteptând să cadă asupra lor hrană, pe care apoi pur și simplu o absorb. Habitatul său natural este chiar mai neobișnuit decât dieta sa. Ar putea fi descris ca fiind „stâncos”: în jurul lui sunt minerale exotice în nuanțe și forme necunoscute. În rest, este destul de sterp, cu excepția unei mări sclipitoare în depărtare, atât de uriașă încât conține la fel de multă apă cât toate oceanele de pe Pământ la un loc.

În fiecare zi „vremea” este aceeași: câteva calde 1.827°C, iar presiunea sa în unele zone este echivalentă cu aproximativ 1,3 milioane de ori mai mare decât cea a suprafeței Pământului. În acest mediu de zdrobire, atomii se deformează și chiar și cele mai cunoscute materiale încep să se comporte excentric: roca este flexibilă ca plasticul, în timp ce oxigenul se comportă ca metalul.

Dar acest loc arzător nu este lăsată pe o planetă extraterestră, iar acele mase nu sunt strict animale sălbatice Este, de fapt, pe Pământ, doar în adâncul său.

Mediul în cauză este mantaua inferioară, stratul de rocă care se află chiar deasupra miezului planetei. Mantaua aceea, în cea mai mare parte solidă, este o altă lumeun loc învolburat punctat cu un caleidoscop de cristale, de la diamante (dintre care sunt aproximativ un cvadrilion de tone) la minerale atât de rare încât nu există la suprafața planetei.

Multe dintre cele mai abundente materiale găsite în adâncul pământului au fost rareori văzute la suprafață (Foto: WIKIMEDIA COMMONS/RINGWOODIT)

De fapt, cele mai abundente roci din acest strat, bridgmanit și davemaoit, sunt în mare măsură un mister pentru oamenii de știință. Au nevoie de presiuni ultra-înalte unice pentru interiorul planetei pentru a se dezvolta și se prăbușesc dacă sunt aduși pe tărâmul nostru.

Le putem vedea în forma lor naturală doar când rămân prinse în diamantele care ajung la suprafață. Și chiar și atunci, este imposibil să știm cum arată de fapt în interiorul Pământului, deoarece proprietățile lor fizice sunt atât de diferite la presiunile sub care există în mod normal.

La rândul său, acel „ocean” îndepărtat nu conține nici măcar o picătură de lichid. Este făcut din apă prinsă în olivina minerală, care reprezintă mai mult de 50% din mantaua superioară. La niveluri mai profunde, se transformă în cristale de ringwoodite albastru indigo.

„La acele adâncimi, chimia se schimbă total”, spune Vedran Lekić, profesor asociat de Geologie la Universitatea din Maryland (SUA). „Din câte știm, există unele minerale care devin mai transparente”, spune el. Dar ei sunt acelea mase amorfe care intrigă majoritatea geologilor din întreaga lume.

În 1970, Uniunea Sovietică s-a angajat într-unul dintre cele mai ambițioase proiecte de explorare din istoria omenirii: a încercat găuriți cât mai adânc în scoarța terestră. Acel strat solid de rocă, care se află deasupra mantalei în mare parte solidă și în cele din urmă a nucleului parțial topit al Pământului, este singura parte a planetei care nu a fost niciodată văzută de ochi umani. Nimeni nu știa ce s-ar întâmpla dacă ar încerca să treacă prin asta.

Nimeni nu a reușit să se aventureze dincolo de scoarța terestră: binele sudate foarte adânc Kola (Foto: WIKIMEDIA COMMONS/ RAKOT1)
Nimeni nu a reușit să se aventureze dincolo de scoarța terestră: binele sudate foarte adânc Kola (Foto: WIKIMEDIA COMMONS/ RAKOT1)

În august 1994, fântâna superadâncă Kola, situată în mijlocul unei întinderi neospitaliere de tundra arctică din nord-estul Rusiei, a atins adâncimi uluitoare, extinzându-se la aproximativ 12.260 de metri sub pământ. La început, echipa care conduce proiectul a făcut predicții despre ceea ce se așteptau să găsească, în special asta Pământul s-ar încălzi cu un grad la fiecare 100 de metri parcurși spre centrul său.

Cu toate acestea, curând a devenit clar că nu este cazul: la mijlocul anilor 1980, când au ajuns la 10 km, temperatura era deja de 180°C, aproape dublu față de cea așteptată. Dar apoi burghiul s-a blocat. În aceste condiții extreme, granitul nu mai era forabil: se comporta mai mult ca plastic decât ca roca. Experimentul s-a oprit și nimeni nu a reușit să treacă pragul crustei până în prezent.

„Știm mult mai puține despre mantaua Pământului decât despre spațiul cosmic. -pe care îl putem observa cu telescoape-, pentru că tot ceea ce știm este foarte, foarte indirect”, spune Bernhard Steinberger, cercetător în geodinamică la Universitatea din Oslo (Norvegia).

Asa de, cum studiezi un mediu pe care nu-l poți vedea sau cel care nu poate fi accesat, unde chiar și proprietățile chimice ale celor mai comune materiale sunt distorsionate dincolo de orice recunoaștere? Se pare că există o altă cale.

Seismologia implică studiul undelor de energie produse de mișcarea bruscă a solului în timpul evenimentelor masive, cum ar fi cutremure. Printre acestea se numără așa-numitele „unde de suprafață”, care sunt superficiale, și „undele interne”, care călătoresc prin interiorul Pământului.

Pentru a le captura, oamenii de știință le folosesc instrumente de pe partea opusă a lumii față de cutremure care caută să detecteze și să examineze tot ceea ce reușește să pătrundă. Analizând diferitele modele de valuri, ei pot începe să pună cap la cap ceea ce s-ar putea întâmpla la sute de mile sub pământ. Aceste caracteristici i-au permis geofizicianului danez Inge Lehman a făcut o descoperire importantă în 1936.

cu șapte ani înainte, un mare cutremur în Noua Zeelandă a condus la un rezultat seismic surprinzător: un tip de undă internă, care poate călători prin orice material, a reușit să treacă prin Pământ, dar fusese „îndoit” de un obstacol în cale. Și, un alt tip de undă, care nu poate trece prin lichide, nu a putut să treacă.

Acest a răsturnat credința de mult timp că miezul era complet solid şi a condus la teoria modernă care există un interior solid învelit într-o înveliș exterioară lichidă, un fel de bogeyman inversat, ca să spunem așa.

De-a lungul timpului metoda s-a perfecționat și a făcut-o posibilă vizualizați adâncurile ascunse ale Pământului în trei dimensiuni, „folosind aceleași tehnici ca tomografia computerizată” care sunt folosite în medicină, explică Lekić. Aproape imediat, acest lucru a dus la descoperirea celor două mase amorfe ale Pământului. apeluri „provincii mari cu viteze mici de tăiere” (LLSVPS, pentru acronimul său în engleză), sunt două regiuni colosale, unde undele seismice întâmpină rezistență și încetinesc.

Unul dintre ei, sunat „Tuzo”se gaseste sub Africa; celălalt, „Jason”este sub Oceanul Pacific. Ca și în cazul nucleului Pământului, aceste zone sunt în mod clar diferit de restul mantalei și sunt unele dintre cele mai mari structuri de pe planetă. Au mii de kilometri lățime și ocupă 6% din volumul întregii planete.

Captură de ecran a videoclipului LLSVP publicat în articolul din 2016 "Morfologia structurilor inferioare ale mantalei lente din punct de vedere seismic" de Sanne Cottaar și Vedran Lekić.
Captură de ecran a videoclipului LLSVP publicat în lucrarea din 2016 „Morphology of Seismically Slow Lower Mantle Structures” de Sanne Cottaar și Vedran Lekić.

Estimările înălțimii lor variază, dar se crede că Tuzo are o înălțime de până la 800 km, ceea ce echivalează cu aproximativ 90 de Everesturi stivuite unul peste altul. La rândul său, Jason s-ar putea întinde cu 1.800 km în sus, ceea ce înseamnă aproximativ 203 de Everesturi.

Corpurile lor deformate se agață de miezul Pământului, ca două amibe de un fir de praf. „Există 100% certitudine că aceste două regiuni sunt, în medie, mai lente [en términos de la rapidez con que las ondas sísmicas se mueven a través de ellas] decât regiunea înconjurătoare. Acest lucru nu este dezbătut”, spune Lekić. Și adaugă, „Problema este că capacitatea noastră de a vedea în acea regiune este neclară”..

În afară de cât de titane sunt formele lor, aproape totul despre ei rămâne incert, inclusiv cum s-au format, din ce sunt făcute și cum ar putea afecta planeta noastră.

The oamenii de știință știu că ceva se întâmplă acolo și încearcă să descopere exact ce, pentru că ei cred că înțelegerea lor ar ajuta la dezlegarea unora dintre cele mai durabile mistere ale geologiei, de exemplu modul în care s-a format Pământul, soarta finală a planetei „fantomă” Theia și prezența inexplicabilă a vulcanilor în anumite părți ale lumii. Ele ar putea chiar să facă lumină asupra modurilor în care Pământul se va schimba probabil în următoarele câteva milenii.

Add Comment