cmns.umd.edu: Geophysiker an der University of Maryland haben Tausende von Aufzeichnungen von seismischen Wellen analysiert, die durch die Erde fließen, um Echos von der Grenze zwischen dem geschmolzenen Erdkern und dem darüber liegenden festen Mantel zu erkennen. Die Echoanalyse ergab ausgedehnte heterogene Strukturen, die auf dem Kern schwebten - Regionen mit ungewöhnlich dichten, heißen Gesteinen an der Grenzfläche zwischen Kern und Mantel.
Erdbeben erzeugen unter der Erdoberfläche seismische Wellen, die sich über Tausende von Kilometern erstrecken. Wenn Wellen mit Änderungen der Gesteinsdichte kollidieren, ändern sie Geschwindigkeit, Biegung oder Streuung und erzeugen ein Echo, das erkannt werden kann. Durch Messung der Laufzeit und Amplitude dieser Echos, wenn sie Seismometer an verschiedenen Orten erreichen, können Wissenschaftler Modelle der physikalischen Eigenschaften von unter der Oberfläche verborgenen Gesteinen entwickeln. Dieser Vorgang ähnelt der Verwendung der Echolokalisierung durch Fledermäuse.
Wissenschaftler sind sich über die Zusammensetzung dieser Strukturen nicht sicher, da frühere Studien dieser Art nur ein begrenztes Verständnis für sie geliefert haben. Ein besseres Verständnis ihrer Form und ihres Verdichtungsgrades kann dazu beitragen, geologische Prozesse tief in der Erde aufzudecken. Dieses Wissen könnte einen Hinweis darauf geben, wie die Plattentektonik funktioniert und wie sich unser Planet entwickelt.
Die neue Studie liefert das erste vollständige Bild der Kern-Mantel-Grenze über ein weites Gebiet mit einer derart detaillierten Auflösung. Die Studie wurde in der Science-Ausgabe vom 12. Juni 2020 veröffentlicht.
Die Forscher konzentrierten sich auf die Reflexion seismischer Wellen, die sich unter dem Pazifik ausbreiten. Ihre Analyse ergab eine bisher unbekannte Struktur unter den Marquesas-Inseln im Südpazifik und zeigte, dass die Struktur unter Hawaii viel größer ist als bisher angenommen.
„Indem wir Tausende von Echos gleichzeitig von der Kern-Mantel-Grenze aus betrachten, anstatt uns wie üblich auf einige zu konzentrieren, erhalten wir ein völlig neues globales Bild“, sagt Doyoung Kim, PhD in Geologie, UMD-Fellow und Hauptautor Artikel. „Dies zeigt uns, dass es in der Kern-Mantel-Grenze viele Strukturen gibt, die diese Echos erzeugen können. Und vorher haben wir das nicht verstanden, weil wir nur eine sehr enge Sicht hatten.
Für diese Studie suchten Dr. Doyoung Kim und seine Kollegen nach Echos, die von einem speziellen Wellentyp namens Scherwelle erzeugt werden, der auftritt, wenn er sich entlang der Kern-Mantel-Grenze bewegt. Bei einer einzelnen Erdbebenaufzeichnung kann es schwierig sein, Echos von gebeugten Scherwellen von zufälligem Rauschen zu unterscheiden. Die gleichzeitige Untersuchung mehrerer Seismogramme mehrerer Erdbeben kann jedoch Ähnlichkeiten und Muster aufzeigen, die die in den Daten verborgenen Echos identifizieren.
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Unter Verwendung des AI-Sequenzer-Algorithmus analysierten die Forscher 7.000 Seismogramme von Hunderten von Erdbeben der Stärke 6,5 oder mehr, die zwischen 1990 und 2018 im pazifischen Becken auftraten. Der Sequenzer wurde von Co-Autoren der neuen Studie der Johns Hopkins University und der Tel Aviv University entwickelt. Für Erdbeben-Seismogramme erkannte der Algorithmus eine große Anzahl von Scherwellenechos.
"Ein programmatischer Ansatz für die Geologie mithilfe von KI nimmt rasant zu, und eine neue Methode wie Sequencer ermöglicht es uns, seismische Echos systematisch zu erkennen und neue Einblicke in Strukturen an der Basis des Mantels zu gewinnen, die weitgehend rätselhaft bleiben", sagt Dr. Kim.
„Wir haben in etwa 40% aller seismischen Wellenspuren Echos gefunden“, sagt Vedran Lekic, Assistenzprofessor für Geologie am UMD und Mitautor der Studie. „Es war erstaunlich, da wir erwartet hatten, dass sie seltener sind. Aber jetzt verstehen wir, dass anomale Strukturen an der Kern-Mantel-Grenze viel weiter verbreitet sind als bisher angenommen."
Die Wissenschaftler fanden heraus, dass ein großes Stück sehr dichtes, heißes Material an der Kern-Mantel-Grenze unter Hawaii außergewöhnlich laute Echos erzeugte, was darauf hinweist, dass es noch größer war als frühere Schätzungen. Solche Zonen, die als Ultra-Low-Velocity-Zonen (ULVZs) bezeichnet werden, befinden sich in den Wurzeln von Vulkanfahnen, in denen heiße Gesteine aus der Kern-Mantel-Grenzzone aufsteigen und Vulkaninseln bilden. ULVZ in der Nähe von Hawaii ist das größte bekannte.
Diese Umfrage ergab auch eine bisher unbekannte ULVZ unter den Marquesas-Inseln.
"Wir waren überrascht, unter den Marquesas-Inseln ein so wichtiges Merkmal zu finden, dass wir nicht einmal davon wussten", sagte Lekic. "Es ist wirklich aufregend, weil es zeigt, wie der Sequencer-Algorithmus uns helfen kann, Seismogrammdaten auf eine Weise auf der ganzen Welt zu kontextualisieren, wie wir es vorher nicht konnten."
Das Forscherteam sagte, sie hätten fortschrittliche Bildgebungstechniken verwendet, um riesige, "unerwartete" Strukturen in der Nähe des Erdkerns zu entdecken - eine erstaunliche Erinnerung daran, wie wenig wir über das Innere des Planeten wissen, auf dem wir leben.
Redaktioneller Kommentar
Die wichtigsten Punkte dieser Studie sind die Thesen „Wir haben auf etwa 40% aller seismischen Wellenspuren Echos gefunden“und „wie wenig wir über den inneren Teil des Planeten wissen, auf dem wir leben“.
Wenn Geologen, Physiologen oder andere "Oologen" über die eine oder andere Anomalie sprechen, bedeutet dies, dass der Bereich der Anomalie höchstens ein paar Prozent des restlichen untersuchten Bereichs verlässt. Wenn eine Anomalie jedoch 40% des interessierenden Bereichs betrifft, handelt es sich nicht mehr um eine Anomalie. Dies ist die Norm, der natürliche Zustand, den die offizielle Geologie nicht erklärt.
Interessant ist außerdem: Wenn sich an der Basis jeder Mantelwolke eine bestimmte Riesenstruktur befindet (und dort, wenn sie in den beiden berühmtesten Federn gefunden wurde) - wie sind diese Strukturen dann durch den Kern verbunden? Geologische Antipoden sind eine bekannte Tatsache. Jede Wolke hat einen spiegelsymmetrischen Zwillingsbruder, der sich aus dem Kern auf der anderen Seite der Erde wölbt. Wenn der Kern fest wäre, könnten solche ihn durchdringenden Aufbauten irgendwie erklärt werden, aber nach dem offiziellen Dogma ist der Kern schließlich flüssig und es gibt sogar einige Wirbel.
Im Allgemeinen ist es wirklich so, wie geschrieben steht: "Wie wenig wissen wir über den inneren Teil des Planeten, auf dem wir leben." Genauer gesagt wissen wir absolut nichts, da niemand in den Brunnen eingetaucht ist. Genauer gesagt bin ich nicht tief genug getaucht, da es vielversprechende Technologien gibt:
Und in dieser Situation, in der die Wissenschaft wenig über die Welt weiß und alles ausschließlich auf "allgemein anerkannten Theorien" beruht, wäre es wahrscheinlich richtig, alle Theorien der Weltordnung zu berücksichtigen, einschließlich sozusagen "nicht allgemein anerkannt". Zum Beispiel die Theorie, dass die Erde auf Säulen steht.
Aus der Sicht des modernen Menschen auf der Straße, dem seit seiner Kindheit verschiedene „wissenschaftliche Dogmen“in den Kopf gehämmert wurden, waren die alten Griechen, die über die flache Erde und die kristallklaren Himmelskugeln sprachen, an denen die Planeten befestigt waren, völlig wilde und unterentwickelte Idioten. Alle diese Idioten studierten jedoch in der Stadt Alexandria in Ägypten, die das Zentrum allen Wissens über die Welt war.
Und die ägyptischen Astronomen wussten viel. Insbesondere berechneten sie die Bewegung von Sternen für Zeiträume von 25.000 Jahren oder mehr. Es ist möglich, dass sie dieses Wissen selbst erhalten haben, es ist möglich, dass Außerirdische ihnen etwas beigebracht haben, aber die Hauptsache ist, dass die Ägypter viel wussten. Und wie kam es, dass die Menschen, die die Pyramiden bauten und mit einer Art "Götter aus dem Weltraum" kommunizierten, so dumm waren, dass sie die Erde als flach betrachteten und dachten, dass sich die Sonne um die Erde dreht und nicht umgekehrt?
Es ist natürlich möglich, dass in all diesen Geschichten über Elefanten und Schildkröten eine Art Analogie verborgen ist, die wir einfach nicht entziffern können, aber es ist auch möglich, dass einige „Brüder im Sinn“den alten Ägyptern einfach die Struktur der Welt erklärt haben, um die Armen zu verstehen. Um nicht wie die Beamten zu werden und nicht in einem wissenschaftlichen Journal über "Wir wissen nichts" zu schreiben, sollten Sie wahrscheinlich keine Theorien verwerfen und alle berücksichtigen. Und bis die wissenschaftliche Welt zu diesem Prinzip kommt, warten noch viele "wunderbare Entdeckungen" darauf, also verfolgen wir die Entwicklung der Ereignisse.
