Глубинные сейсмические волны, буквально “пронзающие” нашу планету, несут в себе информацию о том, что происходит в недрах Земли. Изучение этого явления позволяет исследователям получить представление о структуре и процессах, происходящих на глубине в тысячи километров. Однако многие аспекты поведения этих необычных волн до сих пор оставались загадкой.
“Слой D”
Недавнее исследование, проведенное учеными из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (под руководством профессора Мотохико Мураками, проливает свет на одну из самых интригующих тайн, связанных с аномальным поведением сейсмических волн в “слое D”, расположенном на границе между мантией и ядром Земли. Он находится на глубине около 2700 километров под поверхностью планеты и представляет собой переходную зону между нижней мантией и внешним ядром. Слой отличается сложной структурой и уникальными физическими свойствами. Одной из его загадок является аномальное увеличение скорости сейсмических волн при прохождении, которое фиксируют ученые. Понимание природы этого явления имеет ключевое значение для изучения геодинамических процессов: движения тектонических плит, теплообмена между мантией и ядром, а также внутреннего строения планеты.
Роль перовскита и постперовскита
Ранее ученые полагали, что основной причиной изменений в скорости сейсмических волн является минерал перовскит, который под воздействием экстремальных условий в “слое D” трансформируется в свою более стабильную форму — постперовскит. Такое предположение позволило объяснить многие особенности геофизических процессов в мантии. Однако дальнейшие исследования показали, что преобразование перовскита в постперовскит не может полностью объяснить наблюдаемые аномалии в скорости волн. Это и поставило перед учеными новый вопрос: какие факторы еще могут влиять на поведение сейсмических волн?
Ключевое открытие
Исследование, проведенное международной командой ученых, выявило, что решающим фактором является ориентация кристаллической структуры постперовскита. Оказалось, что механические свойства этого минерала сильно зависят от того, как расположены его кристаллы. Разные кристаллические ориентации могут либо ускорять, либо замедлять прохождение сейсмических волн через “слой D”. Это открытие стало настоящим прорывом, так как ранее влияние ориентации кристаллов на скорость волн не учитывалось в моделях.
Почему это важно
Понимание того, как кристаллическая структура постперовскита влияет на сейсмические волны, позволяет ученым создавать более точные модели, описывающие поведение мантии и ядра Земли, а также прогнозировать сейсмическую активность. Кроме того, это открытие может помочь объяснить, почему в некоторых регионах планеты фиксируются необычные сейсмические явления.
Впрочем, кроме ориентации кристаллов, ученые продолжают изучать и то, как температура и давление в “слое D”’ влияют на поведение постперовскита. Эти факторы играют важную роль в формировании физических и химических свойств минералов, что, в свою очередь, отражается на скорости сейсмических волн. Например, при повышении температуры или давления структура кристаллов может изменяться, что приводит к изменению их механических свойств.
Таким образом открытие роли кристаллической ориентации постперовскита стало важным шагом в изучении глубинных процессов Земли, но оно также открыло множество новых вопросов.
The post Раскрыт секрет сейсмических волн внутри планеты appeared first on Русская семерка.
Свежие комментарии