Der Erdkern scheint von einer unerwarteten alten Struktur umhüllt zu sein: ScienceAlert

Der Erdkern scheint von einer unerwarteten alten Struktur umhüllt zu sein: ScienceAlert

Die bisher genaueste Karte der zugrunde liegenden Geologie unter der südlichen Hemisphäre der Erde enthüllt etwas, das wir vorher nicht wussten: einen alten Meeresboden, der sich möglicherweise um den Kern gewickelt hat.

Laut einer im April veröffentlichten Studie befindet sich diese dünne, aber dichte Schicht etwa 2.900 Kilometer (1.800 Meilen) unter der Oberfläche. In dieser Tiefe trifft der geschmolzene metallische Außenkern auf den darüber liegenden Gesteinsmantel. Dies ist das Kerngrenzen Mantel (CMB).

„Seismische Untersuchungen wie unsere liefern Bilder der inneren Struktur unseres Planeten mit der höchsten Auflösung, und wir haben herausgefunden, dass diese Struktur weitaus komplexer ist, als wir bisher dachten.“ Er sagte Die Geologin Samantha Hansen von der University of Alabama, als die Ergebnisse bekannt gegeben wurden.

Um alles zu untersuchen, von Vulkanausbrüchen bis hin zu Veränderungen im Erdmagnetfeld, das uns im Weltraum vor Sonnenstrahlung schützt, ist es wichtig, genau zu verstehen, was sich unter unseren Füßen befindet – und zwar so detailliert wie möglich.

Seismische Wellen, die durch Erdbeben in der südlichen Hemisphäre erzeugt wurden, wurden verwendet, um die Struktur des ULVZ entlang der Kern-Mantel-Grenze der Erde zu untersuchen. (Edward Garnero und Mingming Li/Arizona State University)

Hansen und ihre Kollegen nutzten 15 im Eis der Antarktis vergrabene Überwachungsstationen, um seismische Wellen zu kartieren, die durch Erdbeben über einen Zeitraum von drei Jahren verursacht wurden. Die Art und Weise, wie sich diese Wellen bewegen und abprallen, verrät die Zusammensetzung der Materie im Inneren der Erde. Da sich Schallwellen in diesen Bereichen langsamer bewegen, werden sie als Ultra-Low-Velocity-Zonen (ULVZs) bezeichnet.

„Analyse [thousands] Anhand seismischer Aufzeichnungen aus der Antarktis hat unsere hochauflösende Bildgebungsmethode überall, wo wir sie untersucht haben, dünne anomale Materialzonen im CMB gefunden. Er sagte Geophysiker Edward Garnero von der Arizona State University.

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Die Dicke des Materials beträgt einige Kilometer [tens] Von Kilometern. „Das deutet darauf hin, dass wir Berge im Herzen der Erde sehen, die an manchen Stellen fünfmal so hoch sind wie der Mount Everest.“

Den Forschern zufolge handelt es sich bei diesen ULVZs höchstwahrscheinlich um über Millionen von Jahren vergrabene ozeanische Kruste.

Während sich die sinkende Kruste nicht in der Nähe bekannter Subduktionszonen an der Oberfläche befindet – Bereiche, in denen sich verschiebende tektonische Platten Gesteine ​​in das Erdinnere drücken – zeigen die Simulationen in der Studie, wie Konvektionsströme den alten Meeresboden dorthin bewegen könnten, wo er sich niedergelassen hat. Gegenwart. .

Konvektiver Mantel
Gesteinsbewegungen im Erdmantel. (Hansen et al., Fortschritt der Wissenschaft2023)

Es ist schwierig, auf der Grundlage seismischer Wellenbewegungen Annahmen über Gesteinsarten und ihre Bewegung zu treffen, und Forscher schließen auch andere Optionen nicht aus. Allerdings scheint die Meeresbodenhypothese derzeit die wahrscheinlichste Erklärung für diese ULVZs zu sein.

Es gibt auch die Vermutung, dass diese uralte Meereskruste den gesamten Kern umhüllen könnte. Da sie jedoch so dünn ist, lässt sich das nur schwer mit Sicherheit sagen. Zukünftige seismische Untersuchungen sollten zum Gesamtbild beitragen können.

Eine Möglichkeit, wie diese Entdeckung Geologen helfen könnte, besteht darin, herauszufinden, wie Wärme aus dem heißeren, dichteren Kern in den Mantel entweicht. Und die Unterschiede in der Zusammensetzung zwischen diesen beiden Schichten sind größer als zwischen dem festen Oberflächengestein und der Luft darüber in dem Teil, in dem wir leben.

„Unsere Forschung liefert wichtige Zusammenhänge zwischen der flachen und tiefen Erdstruktur und den Gesamtprozessen, die unseren Planeten antreiben.“ Er sagte Hansen.

Die Forschung wurde veröffentlicht in Fortschritt der Wissenschaft.

Eine frühere Version dieses Artikels wurde im April 2023 veröffentlicht.

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