gov-civil-vilareal.ptStrutture misteriose rilevate vicino al centro della Terra usando l'ecolocalizzazione simile a un pipistrello
>La vasta regione che separa il mantello solido e il nucleo fuso del nostro pianeta è un regno misterioso per lo più esplorato solo in fantascienza selvaggia come il romanzo di Jules Verne del 1864 Viaggio al centro della terra o il lungometraggio hollywoodiano del 2003 un po' esagerato Il centro .
Ora un team di scienziati del Università del Maryland prendendo di mira gli echi delle onde sismiche e il modo in cui viaggiano sotto il bacino dell'Oceano Pacifico hanno esposto alcune strutture illuminanti e inspiegabili che abitano la zona profonda sotto la crosta terrestre al confine tra nucleo e mantello.
Come delineato in un nuovo studio pubblicato il 12 giugno sulla rivista scientifica online Scienza , i ricercatori dell'Università del Maryland hanno replicato metodi di ecolocalizzazione simili a quelli usati da pipistrelli e delfini. Qui hanno condotto i primi esperimenti di sismogramma simultaneo utilizzando centinaia di terremoti per identificare le firme di riverbero, rilevando un numero inaspettato di strutture diffuse e ammassate vicino al cuore di nichel-ferro del pianeta.
Credito: Doyeon Kim/Università del Maryland
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Quelle aree eterogenee di roccia calda e insolitamente densa rappresentano un enorme cambiamento nella nostra comprensione di ciò che si trova al confine tra nucleo e mantello. Gli scienziati non sono ancora certi della composizione di queste strutture e studi precedenti hanno fornito solo una visione sparsa di esse. Le recenti scoperte forniranno nuove teorie su come la tettonica a zolle abbia funzionato nello sviluppo del pianeta nei suoi primi eoni, dal momento che la ricerca precedente ha mostrato pochissimi dettagli di questa zona interna della Terra.
'Guardando contemporaneamente migliaia di echi di confine tra nucleo e mantello, invece di concentrarci su pochi alla volta, come si fa di solito, abbiamo ottenuto una prospettiva completamente nuova', ha spiegato Doyeon Kim , borsista post-dottorato presso il Dipartimento di Geologia dell'UMD e autore principale dello studio. 'Questo ci mostra che la regione di confine del nucleo-mantello ha molte strutture in grado di produrre questi echi, e questo era qualcosa di cui non ci rendevamo conto prima perché avevamo solo una visione ristretta'.
I geofisici si sono concentrati sulle forme d'onda specifiche degli echi delle onde sismiche che viaggiano sotto il bacino dell'Oceano Pacifico. La loro analisi ha rivelato strutture precedentemente sconosciute sotto le isole vulcaniche Marchesi nel Pacifico meridionale.
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Credito: Getty Images
Avvalendosi dell'aiuto di un complesso algoritmo ideato per studiare stelle e galassie chiamato Sequencer, i ricercatori hanno sfruttato la sua capacità di esaminare grandi set di dati astronomici alla ricerca di schemi dopo averlo prima ricalibrato per cercare tra montagne di dati sismici.
'L'apprendimento automatico nelle scienze della terra sta crescendo rapidamente e un metodo come Sequencer ci consente di essere in grado di rilevare sistematicamente gli echi sismici e ottenere nuove informazioni sulle strutture alla base del mantello, che sono rimaste in gran parte enigmatiche', Kim note .
Dopo aver ingerito tre decenni di informazioni che comprendono quasi 7.000 sismogrammi di un tipo distintivo di onda sismica, Sequencer ha dato la caccia agli echi sismici che riflettono una zona a velocità ultra-bassa che gli scienziati potrebbero aver ignorato in analisi precedenti e hanno scoperto una rivelazione che apre gli occhi.
Mentre le onde sismiche generate dal terremoto pulsano nelle viscere della Terra migliaia di chilometri più in basso, queste onde si spostano, rallentano e si disperdono a seconda delle variazioni della densità, della temperatura o della composizione delle rocce. Calcolando il tempo di viaggio e l'intensità di questi segnali di rimbalzo quando colpiscono i sismometri in diverse aree, gli scienziati possono creare modelli delle proprietà fisiche della roccia che si nasconde sotto la superficie.
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Credito: Doyeon Kim/Università del Maryland
'Siamo rimasti sorpresi di trovare una caratteristica così grande sotto le Isole Marchesi che non sapevamo nemmeno esistesse prima', ha spiegato il geologo Vedran Lekić dell'Università del Maryland. 'Questo è davvero entusiasmante, perché mostra come l'algoritmo Sequencer può aiutarci a contestualizzare i dati dei sismogrammi in tutto il mondo in un modo che non potevamo fare prima.'
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'Abbiamo trovato echi su circa il 40% di tutti i percorsi delle onde sismiche', ha aggiunto Lekić. 'Ciò è stato sorprendente perché ci aspettavamo che fossero più rari, e ciò significa che le strutture anomale al confine tra nucleo e mantello sono molto più diffuse di quanto si pensasse in precedenza'.
Dopo aver mostrato l'attitudine di Sequencer a scovare strutture sconosciute in questo oscuro territorio del mantello centrale, queste tecniche potrebbero essere utilizzate ulteriormente applicando diversi tipi di onde e frequenze per comporre una mappa ad alta risoluzione dell'interno della Terra, aiutando così i geologi nella loro ricerca di comprendere meglio l'evoluzione della Terra esaminando queste strane zone più dense.
