13 de junho de 2020

Cientistas detectam inesperadas estruturas envolvidas no núcleo da Terra

(Rost-9D / Getty Images)

Gotas de material quente e denso que se enrolam ao redor do núcleo da Terra são muito mais difundidas do que pesquisas anteriores sugerem.

Um novo método de análise de dados de terremotos encontrou ainda mais zonas do tamanho de continentes anteriormente detectadas  na fronteira entre o núcleo e o manto do planeta.

Ainda não sabemos o que são essas bolhas - elas podem ser magma, ferro fundido vazando do núcleo ou qualquer outra coisa - mas com um mapa mais completo e detalhado de onde elas estão, podemos entender melhor os processos geológicos que ocorrem no fundo Interior da terra.

O limite do núcleo fica cerca de 2.900 quilômetros (1.800 milhas) abaixo da superfície da Terra. Isso está extremamente fora de alcance, por isso, se queremos saber como são as condições lá em baixo, precisamos ser criativos. Felizmente, a Terra vem com uma ferramenta embutida para sondar suas próprias entranhas: terremotos.

A maneira como os terremotos e os tremores se propagam através de diferentes tipos de material dentro do planeta permitiu aos sismólogos reconstruir e mapear a composição do interior da Terra.

Foi assim que vastas gotas de material super-quente foram identificadas na fronteira entre o núcleo e o manto, décadas atrás .

Como o calor causa derretimentos maiores, essas zonas diminuem a velocidade das ondas do terremoto, então são conhecidas como zonas de velocidade ultra baixa .

Mas os terremotos podem ser uma ferramenta insatisfatória, fornecendo apenas poucas informações por vez. Você tem que esperar por terremotos; cada terremoto apenas sonda uma zona estreita; e sinais mais fracos podem se perder no ruído mais amplo.

Para compensar esse problema, pesquisadores da Universidade de Maryland, da Universidade Johns Hopkins e da Universidade de Tel Aviv se voltaram para uma fonte incomum: as estrelas.

Bem, na verdade não é a estrela - um algoritmo para estudar as estrelas. Ele é chamado Sequencer e foi projetado para percorrer grandes conjuntos de dados astronômicos em busca de padrões.

Acontece que esse algoritmo também pode ser ajustado para analisar dados sísmicos. Muitos dados sísmicos.

Os pesquisadores forneceram 30 anos de dados - cerca de 7.000 sismogramas de um tipo específico de onda sísmica - procurando os ecos sísmicos indicando uma zona de velocidade ultra baixa que podemos ter perdido nas análises anteriores. E bingo, eles foram atingidos.

"Observando milhares de ecos da fronteira do manto de uma só vez, em vez de focar alguns de cada vez, como geralmente é feito, obtivemos uma perspectiva totalmente nova", disse o geólogo Doyeon Kim, da Universidade de Maryland .

"Isso está nos mostrando que a região de fronteira do núcleo do manto tem muitas estruturas que podem produzir esses ecos, e isso era algo que não tínhamos percebido antes porque só tínhamos uma visão estreita".

Os resultados retornados pelo Sequenciador revelaram mudanças sutis nas formas de onda sísmicas dos terremotos na Ásia e na Oceania, sugerindo uma zona de velocidade ultrabaixa anteriormente não detectada sob as Ilhas Marquesas, no Pacífico Sul.
(Doyeon Kim / Universidade de Maryland)

"Ficamos surpresos ao encontrar um recurso tão grande nas Ilhas Marquesas que nem sabíamos que existia antes", disse o geólogo Vedran Leki ć,  da Universidade de Maryland .

"Isso é realmente empolgante, porque mostra como o algoritmo Sequencer pode nos ajudar a contextualizar dados sismográficos em todo o mundo de uma maneira que não podíamos antes".

Além disso, a zona de velocidade ultra baixa conhecida no Havaí produzia ecos sísmicos muito mais altos do que o esperado. Isso sugere que é significativamente maior do que os estudos anteriores haviam estimado.

E as conclusões gerais sugerem que as entranhas da Terra são bem mais desajeitadas do que suspeitávamos.

"Nós encontramos ecos em cerca de 40 por cento de todos os caminhos de ondas sísmicas," L eki ć  disse .

"Isso foi surpreendente, porque esperávamos que eles fossem mais raros, e o que isso significa é que as estruturas anômalas no limite do manto são muito mais difundidas do que se pensava anteriormente".

Tendo demonstrado a eficácia do Sequenciador em um tipo de onda, as técnicas da equipe agora podem ser aplicadas a outros tipos de ondas e frequências. Isso poderia ajudar a compilar um novo mapa de alta resolução do interior da Terra.

Por sua vez, as propriedades físicas que isso revela podem ajudar os geólogos a inferir a química e a temperatura das estruturas, levando-nos mais perto de resolver o mistério do que está causando essas zonas estranhas e densas envolvidas no coração da Terra.



Expandindo referencias:

A imagem acima mostra como áreas de rochas quentes e densas chamadas zonas de velocidade ultrabaixa no interior da Terra dobram e difratam as ondas sonoras produzidas pelos terremotos. Em uma nova análise das ondas difratadas registradas pelos sismogramas, os geólogos da UMD revelam um novo ULVZ sob Marquesas e um maior ULVZ sob o Havaí do que o anteriormente conhecido.
CRÉDITO: Doyeon Kim / Universidade de Maryland

Terremotos, vistos aqui como estrelas amarelas, enviam ondas sonoras pela Terra. Os sismogramas, vistos como triângulos azuis aqui, registram os ecos à medida que essas ondas viajam ao longo da fronteira do manto principal, difratando e curvando-se em torno de estruturas rochosas densas. Novas pesquisas da Universidade de Maryland fornecem a primeira visão ampla dessas estruturas, revelando que elas são muito mais difundidas do que se sabia anteriormente.
CRÉDITO: Doyeon Kim / Universidade de Maryland

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