cmns.umd.edu: Geofysici van de Universiteit van Maryland analyseerden duizenden records van seismische golven die door de aarde gaan om echo's te onthullen van de grens tussen de gesmolten kern van de aarde en de vaste mantel erboven. Echo-analyse onthulde uitgebreide heterogene structuren die bovenop de kern drijven - gebieden van ongewoon dichte, hete rotsen op het grensvlak tussen kern en mantel.
Aardbevingen genereren seismische golven onder het aardoppervlak die duizenden kilometers afleggen. Wanneer golven botsen met veranderingen in de dichtheid van de rotsen, veranderen ze de snelheid, buiging of verstrooiing, waardoor een echo ontstaat die kan worden gedetecteerd. Daarom kunnen wetenschappers, door de reistijd en amplitude van deze echo's te meten terwijl ze seismometers op verschillende locaties bereiken, modellen ontwikkelen van de fysieke eigenschappen van gesteenten die onder het oppervlak verborgen zijn. Dit proces is vergelijkbaar met hoe vleermuizen echolocatie gebruiken.
Wetenschappers zijn onzeker over de samenstelling van deze structuren, aangezien eerdere studies van dit soort er slechts een beperkt begrip van hebben opgeleverd. Een beter begrip van hun vorm en mate van verdichting kan helpen om geologische processen diep in de aarde bloot te leggen. Deze kennis zou een aanwijzing kunnen zijn om te begrijpen hoe platentektoniek werkt en hoe onze planeet evolueert.
De nieuwe studie geeft het eerste volledige beeld van de kern-mantelgrens over een enorm gebied met zo'n gedetailleerde resolutie. De studie werd gepubliceerd in Science van 12 juni 2020.
De onderzoekers concentreerden zich op de reflectie van seismische golven die zich onder het stroomgebied van de Stille Oceaan voortplanten. Hun analyse onthulde een voorheen onbekende structuur onder de Marquesas-eilanden in de Stille Zuidzee en toonde aan dat de structuur onder Hawaï veel groter is dan eerder werd gedacht.
"Door tegelijkertijd naar duizenden echo's van de kern-mantelgrens te kijken, in plaats van op een paar tegelijk te focussen, zoals gewoonlijk wordt gedaan, kregen we een compleet nieuw globaal beeld", zegt Doyoung Kim, PhD in Geology, UMD Fellow en hoofdauteur Lidwoord. “Dit laat ons zien dat er veel structuren in de kern-mantelgrens zijn die deze echo's kunnen creëren. En daarvoor begrepen we dit niet, want we hadden maar een heel smal zicht.
Voor deze studie zochten Dr. Doyoung Kim en zijn collega's naar echo's die werden gegenereerd door een speciaal type golf, de zogenaamde schuifgolf, die optreedt wanneer deze langs de kern-mantelgrens reist. Bij een enkele aardbevingsregistratie kunnen echo's van afgebogen schuifgolven moeilijk te onderscheiden zijn van willekeurige ruis. Maar door meerdere seismogrammen van meerdere aardbevingen tegelijkertijd te onderzoeken, kunnen overeenkomsten en patronen worden onthuld die de echo's identificeren die in de gegevens verborgen zijn.
Promotie video:
Met behulp van het AI Sequencer-algoritme analyseerden de onderzoekers 7.000 seismogrammen van honderden aardbevingen van magnitude 6.5 of meer die plaatsvonden in het Pacific Basin tussen 1990 en 2018. De Sequencer is ontwikkeld door co-auteurs van de nieuwe studie van Johns Hopkins University en Tel Aviv University. Voor aardbevingsseismogrammen heeft het algoritme een groot aantal shear wave echo's gedetecteerd.
"Een programmatische benadering van geologie met behulp van AI groeit in een enorm tempo, en een nieuwe methode als Sequencer stelt ons in staat om systematisch seismische echo's te detecteren en nieuwe inzichten te krijgen in structuren aan de basis van de mantel die grotendeels mysterieus blijven", zegt Dr. Kim.
"We vonden echo's in ongeveer 40% van alle seismische golfsporen", zegt Vedran Lekic, assistent-professor geologie aan de UMD en co-auteur van het onderzoek. “Het was verbazingwekkend omdat we verwachtten dat ze zeldzamer zouden zijn. Maar nu begrijpen we dat afwijkende structuren aan de kern-mantelgrens veel wijdverspreider zijn dan eerder werd gedacht."
De wetenschappers ontdekten dat een groot stuk zeer dicht, heet materiaal aan de kern-mantelgrens onder Hawaï uitzonderlijk luide echo's produceerde, wat aangeeft dat het zelfs groter was dan eerdere schattingen. Dergelijke zones, ultra-lage snelheidszones (ULVZ's) genoemd, worden aangetroffen in de wortels van vulkanische pluimen, waar hete rotsen opstijgen uit de kern-mantelgrenszone om vulkanische eilanden te vormen. ULVZ bij Hawaï is de grootste bekende.
Dit onderzoek vond ook een voorheen onbekende ULVZ onder de Marquesaseilanden.
"We waren verrast om zo'n belangrijk kenmerk onder de Marquesaseilanden te vinden dat we niet eens wisten," zei Lekic. "Het is echt spannend omdat het laat zien hoe het Sequencer-algoritme ons kan helpen seismische gegevens over de hele wereld te contextualiseren op een manier die we voorheen niet konden."
Het team van onderzoekers zegt dat ze geavanceerde beeldvormingstechnieken hebben gebruikt om enorme, "onverwachte" structuren in de buurt van de kern van de aarde te detecteren - een verrassende herinnering aan hoe weinig we weten over het binnenste van de planeet waar we leven.
Redactionele commentaar
Kernpunten van deze studie zijn de stellingen "We vonden echo's op ongeveer 40% van alle seismische golfsporen" en "hoe weinig we weten over het binnenste deel van de planeet waar we leven."
Wanneer geologen, fysiologen of andere ‘ologen’ over een of andere anomalie praten, betekent dit dat het gebied van de anomalie hoogstens een paar procent van de rest van het bestudeerde gebied verlaat. Wanneer een anomalie echter 40% van het interessegebied treft, is het geen anomalie meer. Dit is de norm, de natuurlijke stand van zaken, die de officiële geologie niet verklaart.
Bovendien, wat is ook interessant: als er aan de basis van elke mantelpluim een bepaalde gigantische structuur is (en die is er, als deze werd gevonden in de twee beroemdste pluimen) - hoe zijn deze structuren dan verbonden via de kern? Geologische antipoden zijn een bekend feit, elke pluim heeft een spiegelsymmetrische tweelingbroer die uit de kern aan de andere kant van de aarde bol staat. Als de kern vast zou zijn, dan zouden zulke doordringende bovenstructuren op de een of andere manier kunnen worden verklaard, maar volgens het officiële dogma is de kern immers vloeibaar en zijn er zelfs enkele wervelingen.
In het algemeen is het eigenlijk, zoals er staat: "hoe weinig weten we over het binnenste deel van de planeet waar we leven." Om precies te zijn, we weten absoluut niets, aangezien niemand in de put is gedoken. Om precies te zijn, ik heb niet diep genoeg gedoken, omdat er veelbelovende technologieën zijn:
En in deze situatie, wanneer de wetenschap weinig weet over de wereld eromheen en alles uitsluitend is gebouwd op "algemeen aanvaarde theorieën", zou het waarschijnlijk correct zijn om rekening te houden met alle theorieën van de wereldorde, inclusief, om zo te zeggen, "niet algemeen aanvaarde" theorieën. Bijvoorbeeld - de theorie dat de aarde op pilaren staat.
Vanuit het oogpunt van de moderne mens op straat, aan wie sinds zijn kindertijd verschillende 'wetenschappelijke dogma's' in zijn hoofd worden gehamerd, waren de oude Grieken, die spraken over de platte aarde en de kristallen hemelse sferen waaraan de planeten waren verbonden, volkomen wilde en onderontwikkelde idioten. Al deze idioten studeerden echter in de stad Alexandrië, Egypte, het centrum van alle kennis over de wereld.
En de Egyptische astronomen wisten veel. Ze berekenden in het bijzonder de beweging van sterren voor perioden van 25.000 jaar of meer. Het is mogelijk dat ze deze kennis zelf hebben gekregen, het is mogelijk dat buitenaardse wezens hen iets hebben geleerd, maar het belangrijkste is dat de Egyptenaren veel wisten. En hoe kwam het dat de mensen die de piramides bouwden en met een soort 'goden uit de ruimte' communiceerden zo dom waren dat ze de aarde plat vonden en dachten dat de zon om de aarde draait, en niet andersom?
Het is natuurlijk mogelijk dat in al deze verhalen over olifanten en een schildpad een analogie verborgen zit die we simpelweg niet kunnen ontcijferen, maar het is ook mogelijk dat sommige 'broeders in gedachten' de oude Egyptenaren eenvoudig de structuur van de wereld uitlegden om de armen te begrijpen. Daarom, om niet zoals de ambtenaren te worden en niet in een wetenschappelijk tijdschrift te schrijven over "we weten niets", zou je waarschijnlijk geen theorieën moeten negeren en ze allemaal moeten overwegen. En totdat de wetenschappelijke wereld tot dit principe komt, wachten er nog veel "wonderbaarlijke ontdekkingen" op, dus volgen we de ontwikkeling van de gebeurtenissen.
