Alimlər qitə ölçüsündə, 100 dəfə hündür, milyard illik strukturlar aşkar etdi

Nəhəng bir varlıq ayaqlarımızın altında gizlənir — o qədər böyük və qeyri-adi ki, alimlər Yer kürəsindəki "ən hündür dağlar" tərifini yenidən nəzərdən keçirirlər. Nature jurnalında dərc olunan yeni bir araşdırma planetin dərinliklərində, nüvə-mantiya sərhədindən başlayaraq uzanan iki nəhəng yeraltı strukturun mövcudluğunu ortaya qoyur. Hündürlüyü 1000 kilometrə (620 mil) çatan – bu, Everest dağından təxminən 100 dəfə hündürdür – bu strukturlar Afrika və Sakit Okeanın mərkəzi hissəsinin altında yerləşir. Onlar ənənəvi mənada qaya deyil, lakin miqyasları onları planet daxilində indiyə qədər müəyyən edilmiş ən böyük xüsusiyyətlər edir. Bu kəşf təkcə planetin daxili landşaftını yenidən müəyyən etmir, həm də planetin təkamülünü araşdırmaq üçün güclü yeni bir vasitə təqdim edir. Bu sıx bölgələr milyardlarla il əvvələ aid ola bilər, erkən Yer kürəsinin kimyəvi izlərini qoruyub saxlaya və vulkanların əmələ gəlməsi, tektonik plitələrin hərəkəti və mantiya konveksiyası kimi səth hadisələrinə təsir göstərə bilər.

Yer kürəsinin ən hündür strukturları yeraltındadır

Bu tapıntılar Utrecht Universitetindən Arwen Deussun rəhbərlik etdiyi qabaqcıl seysmik modelləşdirmə araşdırmasından əldə edilib. Onun komandası güclü zəlzələlərdən sonra bütün planetin necə vibrasiya etdiyini ölçən normal-rejim rəqsləri adlanan texnikadan istifadə edib. Bu üsul tədqiqatçılara seysmik enerjinin Yer kürəsində hərəkət edərkən necə zəiflədiyini (attenuasiya) üç ölçüdə xəritələşdirməyə imkan verib. Beləliklə, komanda Afrika və Sakit Okean altında həm aşağı kəsici dalğa sürətinin, həm də aşağı attenuasiyanın olduğu zonaları müəyyən edib. Bu iki qeyri-adi xüsusiyyət arasındakı əlaqə, indi Böyük Aşağı Kəsici Dalğa Sürəti Vilayətləri (BAKDSV-lər) kimi tanınan nəhəng, anomallıq göstərən sahələrin mövcudluğunu göstərir.

Müəlliflər Nature jurnalında aydınlaşdırırlar: "Bunlar ənənəvi mənada dağlar deyil, lakin nüvə-mantiya sərhədindən qalxan və mantiya axınına təsir edən termokimyəvi strukturlardır." Hər bir struktur 5000 kilometr enindədir, şaquli ölçüləri o qədər ekstremaldır ki, səthə köçürülsəydi, "hündür" anlayışının əvvəlki bütün təriflərini alt-üst edərdi. Yeni model – QS4L3 – Yer kürəsinin dərinliklərindəki bu attenuasiya xüsusiyyətlərini qlobal miqyasda həll edən ilk modeldir.

Yer mantiyasının dərinliklərində dəfn edilmiş qədim laylar

BAKDSV-lərin ən diqqətçəkən cəhətlərindən biri onların ehtimal olunan mənşəyidir. Bu araşdırma tərəfindən dəstəklənən əsas nəzəriyyəyə görə, onlar subduksiyaya uğramış tektonik plitələrin qalıqlarıdır – milyardlarla il əvvəl mantiyaya batan və əsasda yığılaraq "lay qəbiristanlıqları" əmələ gətirən qədim qabıq materiallarıdır. Fərqli kimyəvi tərkibi və sıxlığı səbəbindən bu zonalar konveksiya yolu ilə mantiyanın qalan hissəsinə qarışmağa müqavimət göstərir. Bu, onları planetin ən kimyəvi sabit və uzunömürlü xüsusiyyətlərindən biri edir.

Müəlliflər Nature jurnalında qeyd edirlər: "Onlar planetin tarixinin erkən mərhələlərindən bəri davam edən kimyəvi cəhətdən fərqli sahələr kimi görünürlər." Bu müşahidə aşağı attenuasiya və aşağı kəsici dalğa sürəti arasındakı əlaqə ilə gücləndirilir – bu iki xüsusiyyət birlikdə yüksək sıxlığı, yüksək temperaturu və unikal tərkibi göstərir. Onların nüvənin bilavasitə üstündə yerləşməsi onları uzun müddətdir ki, Havay, Reunion və İslandiya kimi mantiya plumlarını – dərin termal yüksəlmələri qidalandıran namizədlər edir. Onların ölçüsü və strukturu geniş miqyaslı mantiya konveksiyasında, tektonik plitələrin hərəkəti və qitələrin parçalanmasının arxasındakı mühərrikdə də rol oynaya bilər. Bu yeraltı nəhənglər, şübhəsiz ki, tektonik plitələrin dinamikasına dərin təsir göstərir.

Yer kürəsinin daxili dayağı – və səthinin yenidən formalaşdırılması?

Komandanın seysmik modeli bu zonaları vizuallaşdırmaqla yanaşı, planetar miqyasda temperatur təsirlərini kimyəvi anomaliyalardan ilk dəfə ayırır. Bu qabiliyyət planetin səthini formalaşdıran geodinamik qüvvələri anlamaq üçün geniş təsirlərə malikdir. BAKDSV-lər yüz milyonlarla il sabit mövqelər tutaraq və konveksiya cərəyanlarını yenidən istiqamətləndirərək mantiya dayaqları kimi çıxış edə bilər. Bu sabitlik onları superqitələrin əmələ gəlməsi və dağılmasının uzunmüddətli dövrlərində mühüm rol oynayan aktorlara çevirir, bununla da tektonik plitələr nəzəriyyəsinə yeni bir qat əlavə edir.

Əvvəlki modellər yalnız sürətə diqqət yetirdiyi halda, bu yeni attenuasiya əsaslı metod seysmik enerjinin mantiya vasitəsilə nə qədər səmərəli hərəkət etdiyini ortaya qoyur – onun termal və kimyəvi quruluşu haqqında həlledici məlumatlar verir. Araşdırma ən aşağı attenuasiya zonalarının BAKDSV-lərlə məkanca üst-üstə düşdüyünü təsdiqləyir ki, bu da onların sadəcə daha isti sahələr deyil, tərkib anomaliyaları olması fikrini gücləndirir. Məlumatlar həmçinin göstərir ki, mantiyanın əksər hissəsi qarışıb yenidən emal edilsə də, BAKDSV-lər təcrid olunmuş vəziyyətdə qalır – qədim materialların anbarları və səth iqliminə və biologiyasına təsir edən uçucu maddələrin potensial mənbələri kimi fəaliyyət göstərir. Yer kürəsinin dərinliklərindəki bu gizli sirlər hələ uzun müddət alimlərin maraq dairəsində qalacaq.

24 saat