Nën Tokë, fundi i lashtë i oqeanit ka të ngjarë të rrethojë bërthamën

Nëpërmjet imazheve sizmike në shkallë globale të brendësisë së Tokës, hulumtimi i udhëhequr nga Universiteti i Alabamës zbuloi një shtresë midis bërthamës dhe mantelit që ka të ngjarë të jetë një dysheme e dendur, por e hollë e oqeanit e fundosur, sipas rezultateve të publikuara sot në Science Advances.

E parë vetëm në pjesë të izoluara më parë, të dhënat e fundit sugjerojnë se kjo shtresë e dyshemesë së lashtë të oqeanit mund të mbulojë kufirin bërthamë-mantel. E zhytur nën tokë shumë kohë më parë ndërsa pllakat e Tokës zhvendoseshin, kjo zonë me shpejtësi ultra të ulët, ose ULVZ, është më e dendur se pjesa tjetër e mantelit të thellë, duke ngadalësuar valët sizmike që kumbojnë nën sipërfaqe.

“Hetimet sizmike, si ky i yni, ofrojnë imazhe me rezolucion më të lartë të strukturës së brendshme të planetit tonë, dhe ne po zbulojmë se kjo strukturë është shumë më e ndërlikuar sesa mendohej dikur,” tha Dr. Samantha Hansen, Profesor i pajisur me George Lindahl III në shkencat gjeologjike në UA dhe autori kryesor i studimit. “Kërkimi ynë siguron lidhje të rëndësishme midis strukturës së cekët dhe të thellë të Tokës dhe proceseve të përgjithshme që drejtojnë planetin tonë.”

Këto sinjale delikate u përdorën për të hartuar një shtresë të ndryshueshme materiali në të gjithë rajonin e studimit, e cila është e hollë me laps, e matur në dhjetëra kilometra, krahasuar me trashësinë e shtresave dominuese të Tokës. Vetitë e veshjes anormale të kufirit bërthamë-mantel përfshijnë reduktime të forta të shpejtësisë së valës, duke çuar në emrin e zonës me shpejtësi ultra të ulët.

ULVZ-të mund të shpjegohen mirë nga shtresat e mëparshme të detit të oqeanit që u zhytën në kufirin bërthamë-mantel. Materiali oqeanik bartet në brendësi të planetit ku takohen dy pllaka tektonike dhe njëra zhytet nën tjetrën, të njohura si zona subduksioni. Akumulimet e materialit oqeanik të zhytur mblidhen përgjatë kufirit bërthamë-mantel dhe shtyhen nga shkëmbi që rrjedh ngadalë në mantel gjatë kohës gjeologjike. Shpërndarja dhe ndryshueshmëria e një materiali të tillë shpjegon gamën e vetive të vëzhguara të ULVZ.

ULVZ-të mund të mendohen si male përgjatë kufirit bërthamë-manteli, me lartësi që variojnë nga më pak se rreth 3 milje në më shumë se 25 milje.

“Duke analizuar 1000 regjistrime sizmike nga Antarktida, metoda jonë e imazhit me definicion të lartë gjeti zona të holla anormale të materialit në CMB kudo që hetuam,” tha Garnero. “Trashësia e materialit varion nga disa kilometra në 10 kilometra. Kjo sugjeron se ne po shohim male në bërthamë, në disa vende deri në 5 herë më të larta se mali Everest.”

Këto “male” nëntokësore mund të luajnë një rol të rëndësishëm në mënyrën se si nxehtësia largohet nga bërthama, pjesa e planetit që fuqizon fushën magnetike. Materiali nga dyshemetë e lashta të oqeanit mund të futet gjithashtu në shtëllungat e mantelit, ose pikat e nxehta, që kthehen në sipërfaqe përmes shpërthimeve vullkanike.

Së bashku me Hansen, bashkëautorët në letër përfshijnë Dr. Edward Garnero, Mingming Li dhe Sang-Heon Shim nga Universiteti Shtetëror i Arizonës dhe Dr. Sebastian Rost nga Universiteti i Leeds në Mbretërinë e Bashkuar.

Afërsisht 2000 milje nën sipërfaqe, manteli shkëmbor i Tokës takohet me bërthamën e jashtme të shkrirë, metalike. Ndryshimet në vetitë fizike përgjatë këtij kufiri janë më të mëdha se ato midis shkëmbit të ngurtë në sipërfaqe dhe ajrit mbi të.

Të kuptuarit e përbërjes së kufirit bërthamë-manteli në një shkallë të gjerë është e vështirë, por një rrjet sizmik i vendosur nga Hansen, studentët e saj dhe të tjerët gjatë katër udhëtimeve në Antarktidë mblodhi të dhëna për tre vjet. Ngjashëm me një skanim mjekësor të trupit, 15 stacionet në rrjetin e varrosur në Antarktidë përdorën valë sizmike të krijuara nga tërmetet nga e gjithë globi për të krijuar një imazh të Tokës më poshtë.

Projekti ishte në gjendje të hetonte me rezolucion të lartë një pjesë të madhe të hemisferës jugore për herë të parë duke përdorur një metodë të detajuar që shqyrton jehonat e valëve të zërit nga kufiri bërthamë-manteli. Hansen dhe ekipi ndërkombëtar identifikuan energji të papritur në të dhënat sizmike që mbërrin brenda disa sekondave të valës së reflektuar nga kufiri.