Ceva neobişnuit s-a găsit sub Oceanul Pacific – ca şi cum s-ar fi descoperit un nou continent în adâncul Terrei


La câțiva kilometri sub Oceanul Pacific, într-o regiune a mantalei Pământului, unde nu ar trebui să existe nimic neobișnuit, oamenii de știință au descoperit ceva extraordinar. Folosind o tehnologie inovatoare pentru a analiza undele seismice, cercetătorii au identificat structuri masive care contestă teoriile fundamentale despre modul în care planeta noastră s-a format și a evoluat. Este ca și cum am fi descoperit un nou continent geologic – nu pe suprafața Pământului, ci în adâncul acestuia.

Așa cum medicii folosesc undele cu ultrasunete pentru a cerceta în interiorul corpului uman fără intervenții chirurgicale, geofizicienii folosesc undele seismice de la cutremure pentru a studia interiorul adânc al Pământului. Când au loc cutremure, sunt trimise unde în toate direcțiile prin planetă. Aceste unde se deplasează cu viteze diferite, în funcție de materialele pe care le întâlnesc, fiind împrăștiate pe parcurs. Înregistrând aceste unde la stațiile seismice din întreaga lume, oamenii de știință pot crea imagini ale structurilor adânci în interiorul Pământului, la fel ca și cum ar crea o scanare medicală a planetei noastre. Timp de zeci de ani, această tehnică a dezvăluit modele de unde cu mișcare rapidă în primul rând sub zonele în care plăcile tectonice se ciocnesc și o placă se scufundă sub alta – un proces numit subducție. Se credea că aceste modele sunt rămășițele unor plăci tectonice antice care se scufundă în mantaua Pământului, stratul dintre crustă și miez. Cu toate acestea, noul studiu cutremurător, publicat în „Scientific Reports”, a descoperit ceva neașteptat.

Folosind unul dintre cele mai puternice supercalculatoare din lume, Piz Daint de la CSCS din Lugano, cercetătorii de la ETH Zurich și de la Institutul de Tehnologie din California au descoperit modele de unde similare în locuri unde acestea nu ar trebui să existe – sub oceane și continente, departe de orice limite cunoscute. „Aparent, astfel de zone din mantaua Pământului sunt mult mai răspândite decât se credea anterior”, spune Thomas Schouten, autorul principal al studiului și doctorand la Institutul Geologic al ETH Zurich.

Cheia acestei descoperiri constă într-o tehnică sofisticată numită inversare totală a formei de undă (FWI). Spre deosebire de metodele tradiționale care analizează doar tipuri specifice de unde seismice, FWI examinează seismograme întregi, surprinzând o imagine mai completă a interiorului Pământului. Această abordare cuprinzătoare necesită o putere de calcul enormă, dar oferă detalii fără precedent. Cea mai izbitoare descoperire a apărut sub Oceanul Pacificului de Vest, unde cercetătorii au identificat o anomalie masivă între 900 și 1.200 de kilometri adâncime. Conform teoriilor actuale ale plăcilor tectonice, acest material nu ar fi putut proveni din plăci subduse, deoarece regiunea nu are o istorie recentă a zonelor de subducție.

Descoperirea sugerează că aceste structuri adânci ale Pământului ar putea avea origini diverse. Ar putea fi un material vechi bogat în silice care a supraviețuit de la formarea mantalei în urmă cu aproximativ 4 miliarde de ani, în ciuda mișcărilor continue de agitare. Alternativ, ar putea fi zone în care rocile bogate în fier s-au acumulat de-a lungul miliardelor de ani datorită acestor mișcări ale mantalei. Cercetările viitoare vor trebui să aprofundeze proprietățile materialelor care creează aceste modele, necesitând modele și mai sofisticate, precum și mare putere de calcul.

Sursa: articolul ştiinţific „Full-waveform inversion reveals diverse origins of lower mantle positive wave speed anomalies” / nature.com