Hibaüzenet

Deprecated function: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls menu_set_active_trail() függvényben (/var/www/clients/client1/web449/web/includes/menu.inc 2404 sor).

Gigantikus hegyek rejtőznek a Föld mélyén

Kategória: 
Az iskolában általában azt tanuljuk, hogy a Föld szerkezete a földkéregből, a köpenyből és a magból áll, de geológusok ezt a leegyszerűsített felosztást már régen több pontra bontották. A Princeton Egyetem kutatói most hegyeket fedeztek fel az egyik ilyen rétegben, a felső és alsó köpenyt elválasztó átmeneti zónában - a felfedezést pedig egy több évtizede történt bolíviai földrengésnek köszönhetik.
 

1994-ben óriási földrengés rázta meg Bolíviát: a Richter-skálán 8.2-es besorolást kapott, ami a második legerősebb mélyről induló földrengés volt, mióta a szeizmológia kifinomultan működik, és képesek vagyunk mérni az erősséget. Ez a földrengés segített a Princeton Egyetemnek abban, hogy azonosítsák: a Föld mélyén, a felső és alsó köpeny határán olyan óriási hegyvonulatok húzódhatnak, amelyek akár a földfelszíni hegyeknél is magasabbak és meredekebbek lehetnek.

A REJTÉLYES ÁTMENETI ZÓNA

Ahhoz, hogy megértsük, ez hogyan lehetséges, ismernünk kell a Föld szerkezetének mélyebb felbontását, és a vele kapcsolatos elméleteket is. Az iskolában tanult rétegek már csak nagyon nagy vonalakban állják meg a helyüket: a szeizmológusok és geológusok már régóta tudják, hogy a köpeny nem egy homogén sáv, hanem felbontható az alsó és felső köpenyre. A kettő között egy jobb név híján átmeneti zónának nevezett sáv található, nagyjából 410-660 kilométer mélyen.

Structure core Earth. Structure layers of the earth. The structure of the earth's crust. Earth cross section in space view. Elements of this image furnished by NASA. 3D rendering

Lassan egyre többet tudunk meg a Föld mélyéről is – fotó: iStock

A Föld köpenye egy közel 2900 km vastag szilárd halmazállapotú réteg, mely a bolygó vasban gazdag magját burkolja be. A Föld térfogatának 82%-át, tömegének pedig 68%-át adja, noha átlagsűrűsége csak feleannyi, mint a magé. A köpeny alapvetően szilárd, de olyan magas a hőmérséklete, hogy gyakorlatilag nagyon lassan mozgó folyadékként viselkedik. Az anyag vándorlását hatalmas áramlatok irányítják, melyek előbb felfelé, a kéreg irányába terelik a matériát, ahol az lehűlhet. Később az anyag ismét megindul a mély felé, ezzel pedig egyre közelebb kerül a mag határához.

Kutatók egyelőre nem tudnak egyértelműen megegyezni abban, hogy az alsó és a felső köpeny kémiai szempontból homogén-e, de egyre több jel utal rá, hogy egyáltalán nem – többek között a princetoni kutatás is részben ezt igazolja. Eddig úgy próbálták meg megállapítani, mennyi a különbség a két réteget alkotó anyagokban, hogy hogyan vezetik a hőt: vajon a köpeny alsó területeiről mindenféle elakadás nélkül áramolnak felfelé a kőanyagok, vagy

az átmeneti zónában valami megakasztja őket, és innen máshogy mozognak. 

Néhány geokémiai és ásványtani bizonyíték arra utal, hogy a két réteg között igenis van különbség kémiailag, más megfigyelések viszont arra mutattak rá, hogy nincs közöttük különbség, a köpeny jól keveredik, mindenféle megakadás nélkül. A princetoni kutatás eredményei rávilágítottak, hogy miért jött ki ez a vegyes eredmény a korábbi vizsgálatok esetében.

ÓRIÁSI HEGYVONULATOK A FÖLD MÉLYÉN

Az egyetem kutatói a Kínai Geodéziai és Geofizikai Intézettel együttműködve a szeizmikus hullámok alapján vizsgálták a köpenyt: ezek mintegy átvilágítják a Földet. Az anyag hirtelen halmazállapot-, szerkezet, sűrűségváltozási felületein sebességük és irányuk megváltozik, részben visszaverődnek.

Egy nagy, mélyről jövő földrengés az egész bolygót megrengeti, és nem hal el a kéregben, hanem tovább terjed a köpenybe is. A nagy földrengések aránytalanul erősebbek, mint a kicsik, a Richter-skálán minden egyes feljebb lépés harmincszoros energianövekedést jelent. Az óriási bolíviai földrengés adatainak vizsgálata után rájöttek, hogy az átmeneti öv környékén máshogy verődtek vissza a hullámok: volt, amelyek hamarabb és más irányban érkeztek vissza, mint mások.

Nagyjából így kell elképzelni az átmeneti zónát (az illusztráció nem méretarányos) – kép: Kyle McKernan, Office of Communications

A mintából hamar kirajzolódott egy óriási hegyvonulat alakja, amely akár nagyobb hegyeket is jelenthet, mint amilyeneket a Föld felszínén ismerünk. A modell nem adott lehetőséget precíz mérésekre, de az arányokat azért lehet belőle sejteni. Ráadásul, ahogy a felszínen is, úgy az átmeneti övben is vannak simább, egyenletesebb területek, és magas hegyvonulatok is.

Ez a felfedezés igazolja azt, hogy korábban az átmeneti zónáról alkotott elméletek mindegyike helyes volt: van, ahol a hő- és kőzetáramlás problémamentes, hiszen itt sima az alsó és felső köpeny közötti átjárás, nincsenek feltorlódott kőzethegyek. Van viszont, ahol nehezebben mozog a folyadékként viselkedő, forró kőzettenger, mert óriási hegyekbe ütközik.

A felfedezés nemcsak a Föld jobb megismerését segíti elő, hanem hozzájárulhat ahhoz is, hogy jobban megértsük a kontinensek mozgásának következményeit.

Forrás: 
24.hu