|
 محققین آزمایشگاه ملی لوس آلاموس و آزمایشگاه ژئوفیزیک موسسه کارنگی موفق به پرده برداشتن از این راز شدند که چرا امواج لرزه ای مشخصی که امواج برشی نامیده می شوند، در اعماق خاصی (منطقه سرعت بسیار پایین) بسیار کند حرکت می کنند.
برای درست فهمیدن برخی حرکات، مطالعه سطحی زمین کافی است ولی برای برخی دیگر باید به اعماق دست یافت. منطقه ای نزدیک هسته زمین در حدود 8/2896 کیلومتری زیر پوسته که مرز گوشته- هسته نامیده می شود، همیشه دست نیافتنی بوده است. در طی مطالعات امروزی با ایجاد شرایط فشار و دمای بالا در آزمایشگاه، شرایط زمین را بازسازی و تحلیل می کنند. با استفاده از این مطالعات آزمایشگاهی، محققین آزمایشگاه ملی لوس آلاموس و آزمایشگاه ژئوفیزیک موسسه کارنگی موفق به پرده برداشتن از این راز شدند که چرا امواج لرزه ای مشخصی که امواج برشی نامیده می شوند، در اعماق خاصی (منطقه سرعت بسیار پایین) بسیار کند حرکت می کنند.
این محققین دریافتند که هنگامی که میزان زیادی از آهن به کانیهای معمول این منطقه (پست پروسکیت) اضافه شود، امواج برشی متحمل شکست می شوند و با سرعت کندی حرکت می کنند. این کشف گزینه ای دیگر به فرضیات قبلی اضافه می کند که این منطقه به صورت بخشی مذاب است که کشف مهمی برای فهم این موضوع است که چگونه آتشفشان ها در مکان هایی مثل هاوایی و ایسلند ایجاد شده اند.
لرزه شناسان راجع گاهی اوقات با مشاهده امواج لرزه ای مختلف از زلزله هنگامی که در طی زمین حرکت می کنند، به خصوصیات اعماق زمین پی می برند. امواج برشی در زوایای راست نسبت به جهت حرکتشان منتشر می شوند ولی بهیچ وجه از مایعات عبور نمی کنند و از این رو برای جنبه های مفهومی ترکیب زمین مفید می باشند. این محققین، از روش های جدید برای اندازه گیری سرعت امواج برشی در آزمایشگاه از طریق بررسی فراوان ترین کانی این اعماق یعنی پست پروسکیت اقدام کرده اند.
یکی از این محققین می گوید: «کانی اصلی گوشته زمین پروسکیت سیلیکاته آهن- منیزیم دار است. پست پروسکیت، که دو سال پیش کشف شد، حالت متفاوتی از این کانی در مرز گوشته- هسته است و دانشمندان مجذوب خصوصیات آن شده اند. فهم کاملی از خصوصیات این کانی و بررسی مناطق سرعت بسیار پایین ما را به این کشف رهنمون ساخت».
مناطق سرعت پایین به صورت محدوده هایی بین گوشته جامد و هسته مایع وجود دارد و از گوشته بالایی و مواد موجود در دو طرف خود بسیار متفاوت است. از جایی که امواج برشی نمی توانند از محیط مایع منتشر شوند، قبلا تصور می شد که این منطقه شامل مایعات یا مذاب است که سرعت امواج را کند می کنند. محققین توجه کرده اند که محدوده های سرعت بسیار پایین همچنین می تواند باعث ایجاد پلوم های گوشته شده و نهایتا آتشفشان ها در مکان هایی همچون هاوایی و ایسلند را بوجود آورد.
شرایط موجود در این آزمایش شامل حضور پست پروسکیت، شامل 40 درصد آهن، فشار تا حد 6/1 میلیون برابر فشار سطح دریا (170 گیگاپاسکال) و 1726 درجه سانتی گراد بوده است.
علاوه بر ارائه توضیح بیشتر برای ذوب بخشی مناطق سرعت بسیار پایین، ماده چگال می تواند بجای بالا رفتن با کنوکسیون در مناطق داغ، فرو رفته و ته نشین شوند. این رفتار می تواند توضیح دهنده این باشد که چرا این مناطق بطور یکنواخت پراکندگی ندارند بلکه خوشه ای هستند و اینکه چرا این خوشه ها با نقاط داغ در اجتماع هستند و در فعالیت های آتشفشانی سطحی شرکت می کنند.
منبع: http://www.ngdir.com/News/PNewsReportDetail.asp?PID=2411
|
