Şimdiye kadar tespit edilen en derin deprem tespit edildi ama bu imkansız olmalıydı

[™ Admin]

Şimdiye kadar tespit edilen en derin deprem tespit edildi ama bu imkansız olmalıydı

Bilim adamları, Dünya yüzeyinin 467 mil (751 kilometre) altında şaşırtıcı bir şekilde şimdiye kadarki en derin depremi tespit ettiler.

Bu derinlik, depremi, sismologların depremlerin imkansız olmasını beklediği alt mantoya koyuyor. Bunun nedeni, aşırı basınçlar altında kayaların, ani bir enerji salınımı ile kırılmalarından daha fazla bükülme ve deforme olmalarıdır. Ancak, Las Vegas'taki Nevada Üniversitesi'nde araştırmaya dahil olmayan bir jeomalzeme profesörü olan Pamela Burnley, minerallerin her zaman tam olarak beklendiği gibi davranmadığını söyledi. Farklı, daha az depreme eğilimli durumlara dönüşmeleri gereken basınçlarda bile, eski konfigürasyonlarda kalabilirler.

Burnley, WordsSideKick.com'a “Değişmeleri gerektiği için yapacakları anlamına gelmez” dedi. O halde depremin ortaya çıkarabileceği şey, Dünya'nın içindeki sınırların genellikle inanıldığından daha belirsiz olduğudur.

Sınırı geçmek

İlk olarak Haziran ayında Geophysical Research Letters dergisinde bildirilen deprem, 2015 yılında Japonya anakarasındaki Bonin Adaları'nı sallayan 7,9 büyüklüğündeki depremin küçük bir artçı şokuydu. Arizona Üniversitesi sismolog Eric Kiser liderliğindeki araştırmacılar, Japonya'nın Hi sesini kullanarak depremi tespit ettiler. -net sismik istasyon dizisi. Çalışmaya dahil olmayan Güney Kaliforniya Üniversitesi'nden bir sismolog olan John Vidale, dizinin mevcut kullanımdaki depremleri tespit etmek için en güçlü sistem olduğunu söyledi. Deprem küçüktü ve yüzeyde hissedilmiyordu, bu yüzden onu bulmak için hassas aletlere ihtiyaç vardı.

Vidale, WordsSideKick.com'a verdiği demeçte, depremin derinliğinin diğer araştırmacılar tarafından hala doğrulanması gerekiyor, ancak bulgu güvenilir görünüyor. Vidale, "İyi bir iş çıkardılar, bu yüzden muhtemelen doğru olduğunu düşünüyorum." Dedi.

Bu, depremi kafa karıştırıcı bir şey yapar. Depremlerin büyük çoğunluğu sığdır ve yüzeyin altındaki ilk 62 mil (100 km) içinde yer kabuğundan ve üst mantodan kaynaklanır. Ortalama olarak 20 km kadar uzayan kabukta kayalar soğuk ve kırılgandır. Burnley, bu kayalar strese maruz kaldığında, kırılmadan önce sadece biraz bükülebileceklerini ve sarmal bir yay gibi enerji salabileceklerini söyledi. Yerkabuğunda ve mantoda daha derinde, kayalar daha sıcaktır ve daha yüksek basınç altındadır, bu da onları kırılmaya daha az eğilimli hale getirir. Ancak bu derinlikte, yüksek basınçlar kayalardaki sıvı dolu gözenekleri iterek sıvıları dışarı çıkmaya zorladığında depremler olabilir. Burnley, bu koşullar altında kayaların da kırılgan kırılmaya eğilimli olduğunu söyledi.

Bu tür dinamikler, hala üst mantoda olan 249 mil (400 km) kadar derindeki depremleri açıklayabilir. Ancak 2015 Bonin artçı sarsıntısından önce bile, alt mantoda yaklaşık 420 mil (670 km) kadar depremler gözlemlendi. Burnley, bu depremlerin uzun süredir gizemli olduğunu söyledi. Su tutan kayalardaki gözenekler sıkılarak kapatılmıştır, bu nedenle sıvılar artık bir tetikleyici değildir.

"Bu derinlikte, tüm suyun uzaklaştırılması gerektiğini düşünüyoruz ve klasik kırılgan davranışı göreceğimiz yerden kesinlikle çok uzaktayız" dedi. "Bu her zaman bir ikilem olmuştur."

Mineralleri değiştirmek

Yaklaşık 249 milden daha derin depremlerle ilgili sorun, minerallerin basınç altında davranış biçimleriyle ilgilidir. Gezegenin mantosunun çoğu, parlak ve yeşil olan olivin adı verilen bir mineralden oluşur. Yaklaşık 249 mil aşağıda, basınçlar olivin atomlarının farklı bir yapıya, wadsleyite adı verilen mavimsi bir minerale yeniden düzenlenmesine neden oldu. 62 mil (100 km) daha derinde, wadsleyit tekrar ringwoodite dönüşür. Son olarak, mantonun yaklaşık 680 km derinliğinde, ringwoodit, bridgmanit ve periklaz olmak üzere iki minerale ayrışır. Yerbilimciler, elbette, doğrudan Dünya'nın derinliklerini araştıramazlar, ancak aşırı basınçları yeniden oluşturmak ve bu değişiklikleri yüzeyde yaratmak için laboratuvar ekipmanlarını kullanabilirler. Sismik dalgalar farklı mineral fazlarında farklı hareket ettiğinden, jeofizikçiler büyük depremlerin neden olduğu titreşimlere bakarak bu değişikliklerin işaretlerini görebilirler.

Bu son geçiş, üst mantonun sonunu ve alt mantonun başlangıcını işaret eder. Bu mineral fazlar hakkında önemli olan isimleri değil, her birinin farklı davranmasıdır. Burnley, grafit ve elmaslara benzer olduğunu söyledi. Her ikisi de karbondan yapılmıştır, ancak farklı düzenlemelerdedir. Grafit, Dünya yüzeyinde kararlı olan formdur, elmaslar ise mantonun derinliklerinde kararlı olan formdur. Ve her ikisi de çok farklı davranır: Grafit yumuşak, gri ve kaygan iken elmaslar son derece sert ve berraktır. Olivin, daha yüksek basınçlı ifadelerine dönüştükçe, bükülme olasılığı artar ve depremleri tetikleyecek şekilde kırılma olasılığı azalır.

Jeologlar, 1980'lere kadar üst mantodaki depremlerden şaşkına döndüler ve hala neden orada meydana geldikleri konusunda hemfikir değiller. Burnley ve doktora danışmanı mineralog Harry Green, potansiyel bir açıklama bulanlardı. Çift, 1980'lerdeki deneylerde, olivin mineral fazlarının çok düzgün ve temiz olmadığını buldu. Bazı durumlarda, örneğin, olivin, wadsleyit fazını atlayabilir ve doğrudan ringwoodite yönelebilir. Ve olivinden ringwoodite geçişte, yeterli basınç altında, mineral bükülmek yerine kırılabilir.

Burnley, "Örneğimde herhangi bir dönüşüm olmasaydı, kırılmazdı" dedi. "Ama dönüşüm yaşadığım ve aynı zamanda onu ezdiğim an kırılacaktı."

Burnley ve Green, 1989'da Nature dergisinde bulgularını bildirdiler ve geçiş bölgesindeki bu baskının 249 milin altındaki depremleri açıklayabileceğini öne sürdüler.

Daha derine inmek
Ancak yeni Bonin depremi bu geçiş bölgesinden daha derin. 467 mil aşağıda, tam olarak alt mantoda olması gereken bir noktadan kaynaklandı.

Bir olasılık, üst ve alt manto arasındaki sınırın, sismologların Bonin bölgesinde olmasını bekledikleri yerin tam olarak olmamasıdır, dedi Güney Kaliforniya Üniversitesi'nde çalışmaya dahil olmayan bir jeofizikçi olan Heidi Houston. Bonin adasının dışındaki alan, bir okyanus kabuğu levhasının bir kıta kabuğu levhasının altına daldığı bir dalma bölgesidir. Bu tür şeyler bir çarpıtma etkisine sahip olma eğilimindedir.

Houston, WordsSideKick.com'a “Karmaşık bir yer, üst ve alt manto arasındaki bu sınırın tam olarak nerede olduğunu bilmiyoruz” dedi.

Makalenin yazarları, dalan kabuk tabakasının esasen alt mantoya kayaları muazzam miktarda stres altına sokmaya yetecek kadar sağlam bir şekilde yerleştiğini ve çok olağandışı bir kırılmaya neden olacak kadar ısı ve basınç ürettiğini savunuyorlar. Ancak Burnley, en olası açıklamanın minerallerin kötü ya da en azından tuhaf bir şekilde davranmasıyla ilgili olduğundan şüpheleniyor. Dünyanın merkezine doğru inen kıtasal kabuğun, çevresindeki malzemelerden çok daha soğuk olduğunu ve bu, bölgedeki minerallerin belirli bir basınçta olması gereken faz değişimlerini tamamlayacak kadar sıcak olmayabileceği anlamına geldiğini söyledi.

Burnley, yine elmas ve grafitin iyi bir örnek olduğunu söyledi. Elmaslar Dünya yüzeyinde sabit değildir, yani kendiliğinden oluşmazlar, ancak onları nişan yüzüklerine yapıştırdığınızda grafite dönüşmezler. Bunun nedeni, karbon atomlarının yeniden düzenlemesi gereken belirli bir miktarda enerjinin olması ve Dünya'nın yüzey sıcaklıklarında bu enerjinin mevcut olmamasıdır. (Birisi elması bir X-ışını lazeriyle zaplamadıkça.)

Burnley, olivin ile derinlemesine benzer bir şey olabileceğini söyledi. Mineral, kırılgan olmayan bir faza dönüşmek için yeterli basınç altında olabilir, ancak çok soğuksa - örneğin, etrafındaki dev bir soğuk kıtasal kabuk nedeniyle - olivin kalabilir. Bu, bir depremin neden alt kabuktan kaynaklanabileceğini açıklayabilir: Orası, bilim adamlarının beklediği kadar sıcak değil.

Burnley, "Benim genel düşüncem, malzeme bir depremde aniden serbest bırakacak kadar stres oluşturacak kadar soğuksa, olivin'in olivin yapısında sıkışması için de yeterince soğuk" dedi.

Houston, depremin nedeni ne olursa olsun, sık sık tekrarlanmasının muhtemel olmadığını söyledi. Dünyadaki yitim bölgelerinin sadece yarısı derin depremler bile yaşıyor ve bu ultra derin depremden önce gelen türde büyük deprem, ortalama olarak sadece her iki ila beş yılda bir meydana geliyor.

"Bu oldukça ender görülen bir olay," dedi.

Kaynak: LiveScience