Wissenschaftler erkennen unerwartet weit verbreiteten Strukturen in der Nähe von Erdkern

Eine neue Studie die erste Analyse von seismischen Echos von Hunderten von Erdbeben auf einmal produziert hat, weit verbreitet Strukturen an der Kern-Mantel-Grenze enthüllt. Frühere Studien wurden auf der Analyse einzelner Erdbeben beschränkt, nur ein schmales Fenster in die Struktur tief im Innern der Erde bereitstellt. Diese Studie ermöglicht eine viel breitere Sicht als je zuvor, neue, unerwartete Eigenschaften enthüllt und die Größe einer bereits bekannte Funktion unter Hawaii zu erweitern.

Die Wissenschaftler sind sich nicht sicher über die Zusammensetzung dieser Strukturen, und frühere Studien haben nur eine eingeschränkte Sicht auf ihnen zur Verfügung gestellt. Besser ihre Form und das Ausmaß zu verstehen, kann helfen, die geologischen Prozesse offenbaren geschieht tief im Inneren der Erde. Dieses Wissen kann Hinweise auf die Funktionsweise der Plattentektonik bieten und die Entwicklung unseres Planeten.

Die neue Forschung stellt die erste umfassende Sicht der Kern-Mantel-Grenze über einen weiten Bereich mit einem solchen Detailauflösung. Die Studie wurde in der 12. Juni veröffentlicht, 2020, Ausgabe der Zeitschrift Science.

Die Forscher konzentrierten sich auf Echos von seismischen Wellen unter dem Pazifischen Ozean Becken unterwegs. Ihre Analyse ergab eine bisher unbekannte Struktur unter den vulkanischen Marquesas-Inseln im Südpazifik und zeigte, dass die Struktur unter den Hawaii-Inseln ist viel größer als bisher bekannt.

„Mit Blick auf Tausende von Kern-Mantel-Grenze Echos auf einmal, statt auf ein paar zu einem Zeitpunkt, zu konzentrieren, wie es gewöhnlich geschieht, haben wir eine völlig neue Perspektive bekommen haben“, sagte Doyeon Kim, ein Postdoctoral Fellow in der UMD Department of Geologie und der Hauptautor des Papiers. „Dies zeigt uns, dass die Kern-Mantel-Grenze Region viele Strukturen hat, die diese Echos erzeugen kann, und das war etwas, das wir nicht erkennen, vorher, weil wir hatten nur einen schmalen Blick.“

Erdbeben erzeugen seismische Wellen unterhalb der Erdoberfläche, die Tausende von Meilen reisen. Wenn die Wellen Veränderungen in Gesteinsdichte, die Temperatur oder die Zusammensetzung auftreten, sie wechseln Geschwindigkeit, zu biegen oder zu streuen, die Herstellung von Echos, die detektiert werden können. Echos aus dem nahen gelegenen Strukturen kommen schneller, während die von größeren Strukturen lauter sind. Durch die Messung Echos die Reisezeit und Amplitude dieser, wie sie bei Seismometer an verschiedenen Orten ankommen, können die Wissenschaftler Modelle der physikalischen Eigenschaften des Felsens entwickeln unter der Oberfläche verborgen. Dieser Prozess ist ähnlich wie Fledermäuse Echoortungssystem ihrer Umgebung abzubilden.

Werbung

Quelle: University of Maryland. "Scientists detect unexpected widespread structures near Earth's core." ScienceDaily. ScienceDaily, 11 June 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/06/200611143101.htm>.