Di dalam mantel terdapat gunung

Hingga tiga kilometer gunung tinggi di sempadan antara mantel atas dan bawah

Batasan antara mantel atas dan bawah tidak rata, tetapi diseberang oleh gunung dan lembah. © Naeblys / iStock
membaca dengan kuat

Topografi Tersembunyi: Dalam di dalam planet kita mempunyai gunung dan lembah yang sama seperti di permukaannya. Kerana sempadan antara mantel atas dan bawah mengejutkan tidak sekata, seperti analisis seismik mendedahkan. Zon peralihan pada kedalaman 660 kilometer itu membentuk bentuk riak skala kecil satu hingga tiga kilometer, seperti yang dilaporkan penyelidik dalam jurnal "Sains".

Mantel sering dipersembahkan sebagai jisim yang agak seragam, merah. Tetapi grafik ini membodohi. Kerana sebenarnya ada sekurang-kurangnya dua zon peralihan yang jelas di dalam mantel. Pada kedalaman kira-kira 410 kilometer, olivine mineral utama menjadi wadsleyite dan ringwoodite hidrous. Pada kedalaman 660 kilometer, batas antara mantel atas dan bawah berikut - ia dikaitkan dengan transformasi struktur mineral yang diperbaharui.

Hanya kerinting atau gunung?

Tetapi apa perbatasan ini antara mantel atas dan bawah benar-benar kelihatan? Adakah ia rata atau adakah ia mempunyai topografi yang serupa dengan permukaan bumi? Analisis awal telah menunjukkan bahawa zon peralihan dari kot atas ke bawah sebenarnya bervariasi 30 hingga 40 kilometer secara mendalam. Dalam gelombang yang beratus-ratus hingga ribuan kilometer, batasan ini memanjangkan di seluruh dunia.

Gelombang gelombang gempa melalui dalaman bumi (skema mudah). © MMCD NEW MEDIA

Tetapi sama ada terdapat benjolan kecil dalam bentuk gunung dan lembah, setakat ini tidak jelas. "Hakikat bahawa kedua-dua permukaan bumi dan sempadan terasnya tidak sama rata dari seribu kilometer ke kilometer membuat kita mengharapkan perkara yang sama berlaku di bank diskaun 660 kilometer, " kata Wenbo Wu dari Akademi Sains China di Wuhan dan pasukannya.

Gelombang utama gempa sebagai "X-ray"

Untuk mencari "gundukan" seperti Wu dan pasukannya kini telah menganalisis gelombang utama terutamanya gempa bumi yang kuat dan mendalam. Perubahan dalam tempo mereka mendedahkan kedalaman di mana terdapat zon peralihan di pedalaman bumi. Dengan menganalisis gelombang gelombang pendek gelombang P yang tersebar melalui pedalaman Bumi, para penyelidik dapat meneliti sempadan antara mantel atas dan bawah untuk pertama kalinya secara seismik, hingga beberapa kilometer. paparan

Hasilnya: Peralihan antara mantel atas dan bawah memang pegunungan. Topografi perbatasan ini terdapat di banyak wilayah satu hingga tiga kilometer puncak dan tenggorokan besar, seperti yang dilaporkan penyelidik. Kekasaran ini berlaku bukan sahaja di persekitaran zon subduksi, di mana plat bumi ditolak jauh ke dalam mantel, tetapi juga di tempat lain - jika tidak di mana-mana.

Petunjuk untuk perbezaan kimia

Perkara yang menarik ialah, menurut teori, gunung dan lembah tersebut hanya boleh dicipta dan dipelihara jika zon peralihan di mantel bumi tidak hanya berasaskan perbezaan suhu dan tekanan. Sebaliknya, benjolan ini juga harus kembali kepada perbezaan kimia: "Topografi berskala kecil batas 660 kilometer itu dapat dijelaskan dengan mudah oleh faktor kimia, " kata Wu dan beliau rakan sekerja.

Model Konveksi Mantle: Adakah ia meliputi mantel bawah sepenuhnya? Schm H. Schmeling, Universiti Frankfurt / CC-by-sa 3.0

Ini menarik kerana perbezaan kimia antara mantel atas dan bawah juga membolehkan kesimpulan tentang arus di pedalaman Bumi. Sehingga kini, tidak jelas sama ada atau tidak aliran perolakan yang besar meliputi seluruh jubah bumi. Kewujudan sempadan "pergunungan" dan perbezaan kimia kini menunjukkan bahawa mantel rendah nampaknya tidak terlibat dalam arus ini, seperti yang dijelaskan para penyelidik.

Peninggalan zaman dahulu

"Penemuan ini boleh membantu menjawab soalan asas tentang evolusi Bumi, " tulis Christine Houser dari Institut Teknologi Tokyo dalam ulasan yang disertakan. Kerana jika mantel tidak terlibat dalam "pencampuran yang hebat, " peninggalan dari permulaan awal planet kita masih boleh dipelihara di dalamnya. (Sains, 2019; doi: 10.1126 / science.aav0822)

Sumber: Sains

- Nadja Podbregar