Kontinen Terkubur: Mega-Islands Kuno Ditemukan Dalam Di Bawah Permukaan Bumi

Para ilmuwan telah menemukan harta tersembunyi di mantel bumi.

Tersembunyi jauh di dalam mantel bumi adalah dua “pulau” kolosal, masing -masing ukuran benua. Penelitian baru dari Utrecht University mengungkapkan bahwa daerah -daerah ini tidak hanya lebih panas dari “kuburan” di sekitarnya dari lempeng tektonik dingin dan cekung tetapi juga kuno – setidaknya setengah miliar tahun, jika tidak lebih tua.

Temuan ini menantang gagasan lama tentang mantel yang tercampur dengan cepat-sebuah teori yang semakin di bawah pengawasan. “Ada lebih sedikit aliran di mantel bumi daripada yang diperkirakan biasanya.” Studi ini baru -baru ini diterbitkan di jurnal Alam.

Gempa bumi besar menyebabkan Bumi bergetar seperti bel berbunyi, menghasilkan nada yang berbeda, seperti alat musik. Seismologis menganalisis osilasi ini untuk mempelajari interior Bumi yang dalam. Ketika nada -nada ini mengalami anomali, mereka terdengar “tidak selaras” atau menjadi kurang jelas, memberikan petunjuk kritis tentang struktur tersembunyi di dalam.

Dengan cara ini, ahli seismologi akan dapat membuat gambar interior planet kita, seperti halnya dokter rumah sakit dapat 'melihat' melalui tubuh Anda dengan sinar-X. Pada akhir abad terakhir, analisis osilasi ini menunjukkan keberadaan dua 'super-kontinen' bawah permukaan: satu di bawah Afrika dan yang lainnya di bawah Samudra Pasifik, keduanya tersembunyi lebih dari dua ribu kilometer di bawah permukaan bumi.

“Tidak ada yang tahu apa mereka, dan apakah mereka hanya fenomena sementara, atau jika mereka telah duduk di sana selama jutaan atau bahkan miliaran tahun,” kata Arwen Deuss, Seismologist dan Profesor Struktur dan Komposisi Dalam Negeri Bumi di Utrecht Universitas di Belanda.

“Dua pulau besar ini dikelilingi oleh kuburan lempeng tektonik yang telah diangkut ke sana dengan proses yang disebut 'subduksi', di mana satu lempeng tektonik menyelam di bawah pelat lain dan tenggelam jauh dari permukaan bumi hingga kedalaman hampir tiga ribuan kilometer. ”

Ombak lambat

“Kami telah mengetahui selama bertahun -tahun bahwa pulau -pulau ini terletak di batas antara inti dan mantel bumi. Dan kita melihat bahwa gelombang seismik melambat di sana. ”

Oleh karena itu, para ilmuwan Bumi menyebut provinsi kecepatan seismik rendah daerah ini 'atau LLSVP.

“Ombak melambat karena LLSVPS panas, sama seperti Anda tidak bisa berlari secepat cuaca panas ketika Anda bisa saat lebih dingin.”

Deuss dan rekannya Sujania Talavera-Soza ingin mengetahui apakah mereka dapat menemukan lebih banyak tentang daerah-daerah ini.

“Kami menambahkan informasi baru, apa yang disebut 'redaman' gelombang seismik, yang merupakan jumlah energi yang hilang dari gelombang ketika mereka melakukan perjalanan melalui bumi. Untuk melakukannya, kami tidak hanya menyelidiki berapa banyak nada yang tidak selaras, kami juga mempelajari volume suara mereka. ”

Talavera-Soza menambahkan: “Terhadap harapan kami, kami menemukan sedikit redaman di LLSVPS, yang membuat nada terdengar sangat keras di sana. Tapi kami menemukan banyak redaman di kuburan lempengan dingin, di mana nada terdengar sangat lembut. Berbeda dengan mantel atas, di mana kami menemukan apa yang kami harapkan: panas, dan ombaknya teredam. Sama seperti ketika cuaca panas di luar dan Anda pergi berlari, Anda tidak hanya melambat tetapi Anda juga lebih lelah daripada saat di luar dingin. “

Ukuran biji -bijian

Rekan mereka Laura Cobden, yang berspesialisasi dalam mineral yang kami temukan jauh di dalam bumi, menyarankan untuk mempelajari ukuran butiran LLSVP. Menurut kolega Amerika mereka Ulrich Faul, suhu saja tidak dapat menjelaskan tidak adanya redaman tinggi di LLSVPS.

Deuss: ”Ukuran gandum jauh lebih penting. Menghentikan pelat tektonik yang berakhir di kuburan lempengan terdiri dari biji -bijian kecil karena mereka merekristalisasi dalam perjalanan mereka jauh ke dalam bumi. Ukuran butir kecil berarti jumlah butiran yang lebih besar dan karenanya juga sejumlah besar batas antara butir. Karena sejumlah besar batas butir antara butiran di kuburan lempengan, kami menemukan lebih banyak redaman, karena gelombang kehilangan energi pada setiap batas yang mereka lewati. Fakta bahwa LLSVPs menunjukkan sedikit redaman, berarti bahwa mereka harus terdiri dari butiran yang jauh lebih besar. ”

Kuno

Butir -butir mineral itu tidak tumbuh dalam semalam, yang hanya bisa berarti satu hal: LLSVPs banyak dan jauh lebih tua dari kuburan slab di sekitarnya. Terlebih lagi: LLSVP, dengan blok bangunan yang jauh lebih besar, sangat kaku. Oleh karena itu, mereka tidak mengambil bagian dalam konveksi mantel (aliran di mantel bumi).

Dengan demikian, bertentangan dengan apa yang diajarkan buku geografi kepada kita, mantel itu juga tidak dapat dicampur dengan baik.

Talavera-Soza mengklarifikasi: “Lagi pula, LLSVP harus dapat bertahan dari konveksi mantel dengan satu atau lain cara.”

Mesin

Pengetahuan tentang mantel bumi sangat penting untuk memahami evolusi planet kita.

“Dan juga untuk memahami fenomena lain di permukaan bumi, seperti vulkanisme dan bangunan gunung,” tambah Deuss. “Mantel bumi adalah mesin yang menggerakkan semua fenomena ini. Ambil, misalnya, gumpalan mantel, yang merupakan gelembung besar bahan panas yang muncul dari bagian dalam bumi yang dalam seperti pada lampu lava. ”

Begitu mereka akhirnya mencapai permukaan, mereka menyebabkan vulkanisme, seperti di bawah Hawaii. “Dan kami berpikir bahwa gumpalan mantel itu berasal dari tepi llsvps.”

Gempa bumi besar

Dalam jenis penelitian ini, para ahli seismologi memanfaatkan osilasi yang disebabkan oleh gempa bumi yang sangat besar, lebih disukai gempa yang terjadi pada kedalaman yang luar biasa, seperti gempa Bolivia besar tahun 1994.

“Itu tidak pernah berhasil masuk ke surat kabar, karena itu terjadi pada kedalaman besar 650 km dan untungnya tidak mengakibatkan kerusakan atau korban di permukaan bumi,” jelas Deuss.

Seluruh osilasi Bumi, atau nada, secara matematis dijelaskan sedemikian rupa sehingga kita dapat dengan mudah 'membaca' redaman (yaitu seberapa keras osilasi) karena struktur tertentu dan memisahkannya dari kecepatan gelombang (yaitu berapa banyak yang keluar dari selarahkan itu).

“Yang mengesankan, karena redaman sinyal hanya sepersepuluh dari jumlah total informasi yang dapat kita terurai dari osilasi ini.”

Untuk jenis penelitian ini, tidak perlu menunggu sampai gempa bumi lain terjadi. Data dari gempa bumi sebelumnya sama bermanfaatnya. “Kita dapat kembali ke tahun 1975, karena sejak tahun itu dan seterusnya, seismometer menjadi cukup baik untuk memberi kita data dengan kualitas tinggi sehingga mereka berguna untuk penelitian kami.”

Referensi: “Model 3D global atenuasi mantel menggunakan mode normal seismik” oleh Sujania Talavera-Soza, Laura Cobden, Ulrich H. Faul dan Arwen Deuss, 22 Januari 2025, Alam.
Doi: 10.1038/s41586-024-08322-y