Las profundidades de la geofísica son juzgadas por las ondas sísmicas generadas por los terremotos. Hay ondas P longitudinales, cuando se producen vibraciones mecánicas elásticas a lo largo de la dirección de propagación y ondas S transversales, las vibraciones en ellas son perpendiculares. En el límite de las capas con diferentes densidades, la velocidad de la onda cambia drásticamente. En la transición de una corteza sólida a un manto superior más plástico, aumenta. Este borde se llama la superficie de Mokhorovichich. El manto inferior es más duro que el superior. El núcleo externo, en el cual las ondas sísmicas transversales no se propagan, es líquido, y el núcleo interno es nuevamente sólido, pero ligeramente plástico.
Si bien la red de sismógrafos era rara, las secciones entre las capas internas con cierto grado de convencionalidad se representaban como esferas. A medida que se acumularon los datos, se hizo evidente que cada uno de estos límites es una superficie compleja con su relieve y «montañas» internas incluso más altas que en la superficie de la Tierra, y los «canales» son más profundos. Desde la cima del Everest hasta el fondo de la Fosa de las Marianas, unos 20 kilómetros, y, por ejemplo, las diferencias de la frontera de Mokhorovichich, que divide la corteza y el manto superior, alcanzan los 40 kilómetros. Y todo esto a una profundidad de cinco a 70 kilómetros.
Esto fue probado por científicos de China y Estados Unidos. Analizaron los resultados de las observaciones de cientos de estaciones sísmicas obtenidas de los mismos eventos: los terremotos en Bolivia de 1994 y el Mar de Okhotsk en 2008 y 2012, así como los registros de archivo de sismógrafos del Centro Nacional de Información sobre Terremotos. del Servicio Geológico de los Estados Unidos.
Los autores del estudio encontraron que para el límite entre el manto superior e inferior, ubicado a una profundidad de aproximadamente 660-670 kilómetros, los datos de las diversas estaciones coinciden casi por completo. Es decir, ella tiene un alivio estable, que incluso logró mapear. El procesamiento de señales del terremoto boliviano permitió literalmente crear un «mapa topográfico» de la superficie del manto inferior para toda una región del sudeste asiático.
El área más dinámica. Manto y núcleo
Cuando se habla de la dinámica de la Tierra, generalmente se refieren a procesos superficiales a gran escala asociados con el movimiento de las placas litosféricas. En las zonas de crestas y grietas en el océano medio, la litosfera se separa, y en las zonas de subducción en las afueras de los continentes, las placas oceánicas se hunden bajo el continente.
Pero no menos procesos dinámicos y movimientos superficiales ocurren dentro de la Tierra, solo su reflejo. En primer lugar, estamos hablando de la convección del manto, que surge debido a la diferencia de temperatura en los intestinos y en la superficie del planeta.
Los flujos ascendentes de las células de convección estiran la litosfera, los flujos descendentes la arrastran hacia el manto. Además, en las partes superiores de las células, la sustancia fluye en un plano horizontal y estos flujos hacen que las placas litosféricas se muevan. La región más dinámica de la Tierra se encuentra en el borde del núcleo y el manto, a una profundidad de aproximadamente 2900 kilómetros
Se cree que su heterogeneidad afecta muchos procesos geológicos, en particular, la oscilación del eje de rotación de la Tierra y las características del campo geomagnético. Además, la convección en sí misma es una consecuencia de lo que sucede en la capa D ”en el límite con el núcleo. En su superficie, los científicos descubrieron conjuntos de rocas calientes inusualmente densas, zonas de velocidades de onda sísmica anormalmente bajas (ULVZ – Ultra-bajo zonas de velocidad). Se extienden por cientos de kilómetros y su «altura» – decenas de kilómetros. Sobre ellos hay puntos calientes con volcanes: Hawai, Marquesas, Islas Galápagos y el archipiélago de Samoa en el Océano Pacífico, Islas Canarias y Azores, Islandia en el Atlántico, Archipiélago de Kerguelen en la zona de vulcanismo indio, lejos en la Gran Grieta africana.
Utilizando el nuevo algoritmo de aprendizaje automático, los científicos estadounidenses de la Universidad Johns Hopkins y la Universidad de Maryland en College Park, junto con sus colegas israelíes de la Universidad de Tel Aviv, realizaron un análisis paralelo de siete mil sismogramas que abarcan cientos de terremotos desde 1990 hasta 2018, y para el la primera vez compiló un mapa detallado de la sección del núcleo y el manto de la región del Pacífico, en la que se aplicaron todas las zonas ULVZ. Resultó que ULVZ son solo protuberancias separadas dentro de las provincias más grandes, de baja velocidad de corte (LLSVP), que son también llamado superplumes. Sus ramas penetran en el manto durante miles de kilómetros. Ahora los científicos distinguen dos de esas provincias: África y el Pacífico.
La circulación de la materia en el manto
Científicos australianos de la Universidad de Curtin sugirieron que los períodos en que toda la tierra de la Tierra se unía en supercontinentes únicos: Pangea, Rodinia, Colombia y otros, coincidieron con la actividad en las provincias profundas de LLSVP. Construyeron un modelo dinámico que vincula la evolución de las superplumas al ensamblaje y la descomposición del supercontinente. Según este modelo, las matrices LLSVP se forman a partir de placas litosféricas, que, como resultó, hundiéndose, no se disuelve en el manto, como se pensaba anteriormente, sino que desciende hasta el límite del núcleo. Aquí se derriten, y gotas gigantes de materia precalentada – penachos de manto – que salen de LLSVP, flotan a la superficie, dando lugar a un nuevo ciclo geodinámico. La litosfera se eleva por encima de las plumas, formando una cúpula, y luego se agrieta y diverge.
Dentro del núcleo
Investigadores de EE. UU. Y China han analizado cómo cambian las ondas sísmicas que pasan a través del límite entre el núcleo interno y externo. Para esto, utilizamos señales de dobletes: terremotos repetidos con el mismo epicentro.
Resultó que estos cambios tienen una cierta periodicidad, que puede explicarse por dos mecanismos: el núcleo interno gira alrededor de 0.05-0.1 grados por año, o aparecen altas «montañas» y profundos «cañones» en su superficie. Entonces, un relieve que cambia dinámicamente también puede estar en el límite más profundo entre las conchas de la tierra.
Fuente: Gaceta Unam
