Die Entdeckung einer verlorenen Welt unter dem Pazifik stellt unser Wissen in Frage ????

Unter unseren Füßen, Hunderte Kilometer tief, liegt eine unsichtbare und doch wesentliche Welt: der Erdmantel. Lange Zeit glaubten Wissenschaftler, seinen Aufbau und seine Funktionsweise verstanden zu haben. Doch eine kürzliche Entdeckung hat diese Vision durch die Entdeckung einer unerwarteten Struktur unter der Erde erschüttertPazifik See im Herzen des Mantels.

Der Erdmantel, diese Schicht zwischen Kruste und Kern, ist Schauplatz langsamer, aber kraftvoller Bewegungen. Diese als Konvektion bezeichneten Bewegungen sind für die Plattentektonik verantwortlich. Die dichteren ozeanischen Platten tauchen auf Höhe der Zonen von in den Erdmantel ein Subduktionwährend die Material heißes Wasser steigt an die Oberfläche. Dieser Kreislauf hat unseren Planeten über Milliarden von Jahren geprägt.

Plattentektonik: ein etabliertes Modell

Nach diesem Modell sollten versunkene tektonische Platten in der Nähe von Subduktionszonen zu finden sein, wo sie in den Mantel eintauchen. Diese kalten, dichten Flecken verändern die Geschwindigkeit der sie passierenden seismischen Wellen und ermöglichen es Wissenschaftlern, sie zu lokalisieren.

Ein Team von Geophysikern der ETH Zürich entdeckte jedoch Anomalien. Diese Bereiche, in denen sich seismische Wellen unterschiedlich verhalten, deuten auf das Vorhandensein von Materialien ungewöhnlicher Temperatur oder Zusammensetzung hin. Diese Erkenntnisse stellen unser Verständnis in Frage dynamisch des Mantels.

Eine innovative Technik zur Erkundung des Fells

Um diese Ergebnisse zu erzielen, verwendeten die Forscher eine innovative Methode namens Full Waveform Inversion. Im Gegensatz zu herkömmlichen Techniken, die sich auf eine einzige Art seismischer Welle konzentrieren, analysiert dieser Ansatz alle durch Erdbeben erzeugten Wellen.

Diese viel präzisere Methode ermöglicht die Rekonstruktion eines detaillierten Bildes des Erdinneren. So konnten die Forscher Anomalien in Bereichen identifizieren, in denen frühere Modelle nichts entdeckten. Dieser technologische Fortschritt wurde durch den Einsatz des Supercomputers Piz Daint ermöglicht, der riesige Datenmengen verarbeiten kann.

Anomalien, wo wir sie nicht erwartet haben

Mithilfe dieser hochauflösenden Modellierung identifizierten Forscher anomale Gebiete unter dem westlichen Pazifik, weit entfernt von bekannten Subduktionszonen. Diese Anomalien könnten Überreste alter Platten oder Ansammlungen von Gesteinen sein, die reich an Eisen oder Kieselsäure sind.

Diese Ergebnisse, veröffentlicht in Wissenschaftliche Berichtezeigen, dass der Erdmantel viel komplexer ist als erwartet. Wissenschaftler kennen den genauen Ursprung dieser Anomalien noch nicht, sie könnten jedoch aus Materialien stammen, die aus der Entstehungszeit der Erde vor vier Milliarden Jahren stammen.

Auf dem Weg zu einem neuen Verständnis der Erde

Um diese Ergebnisse zu erklären, betrachten die Forscher mehrere Hypothesen. Bei diesen Anomalien könnte es sich um Überreste alter tektonischer Platten oder um Gebiete handeln, in denen sich im Laufe der Zeit eisenreiches Gestein angesammelt hat.

Diese Arbeit eröffnet den Weg für neue Forschungen zur Verfeinerung von Modellen des Erdmantels. Sie erinnern uns daran, dass unser Planet noch immer viele Geheimnisse birgt, insbesondere in seinen unzugänglichen Tiefen.

Um weiter zu gehen: Was ist vollständige Wellenforminvertierung?

Die vollständige Wellenforminversion ist eine fortschrittliche Technik, die in der Geophysik zur Untersuchung der inneren Struktur der Erde eingesetzt wird. Es funktioniert ein bisschen wie ein medizinischer Ultraschall, aber auf globaler Ebene. Während Ärzte Ultraschall verwenden, um Organe sichtbar zu machen, ohne den Körper zu öffnen, analysieren Geophysiker seismische Wellen, um die Tiefen der Erde zu kartieren, ohne zu bohren.

Diese Methode geht über herkömmliche Techniken hinaus, bei denen lediglich eine einzelne Art seismischer Welle untersucht wird. Es untersucht alle durch Erdbeben erzeugten Wellen und liefert so ein viel präziseres und detaillierteres Bild. So wie Sie mit einem MRT Details sehen können, die für den Standardultraschall unsichtbar sind, deckt dieser Ansatz subtile Anomalien im Erdmantel auf.

Mit dieser Technik haben Wissenschaftler unerwartete felsige Gebiete entdeckt. Diese Anomalien, die weit entfernt von Subduktionszonen liegen, stellen unser Verständnis der inneren Dynamik der Erde in Frage. Durch die Kombination von Rechenleistung und detaillierter Wellenanalyse öffnet diese Methode ein neues Fenster zu den Geheimnissen unseres Planeten.

Was ist der Erdmantel?

Der Erdmantel ist eine Zwischenschicht zwischen den Erdkruste und der Kern der Erde. Es erstreckt sich über etwa 2.900 Kilometer dick und macht fast 84 % des Volumens unseres Planeten aus. Besteht hauptsächlich aus Gesteinen, die reich an Silikaten, Eisen und sind MagnesiumEs spielt eine zentrale Rolle in der Dynamik der Erde. Obwohl der Mantel fest ist, verhält er sich auf geologischen Zeitskalen wie eine viskose Flüssigkeit. Dieses Phänomen, Mantelkonvektion genannt, führt zu langsamen, aber kraftvollen Bewegungen, die Plattentektonik, Erdbeben und vulkanische Aktivität beeinflussen. Diese Bewegungen werden durch Wärme angetrieben, die aus dem Erdkern kommt.

Der Mantel ist in zwei Teile unterteilt: den oberen Mantel und den unteren Mantel. Der obere Mantel, näher an der Oberfläche, ist der Ort der Bildung und Wiederverwertung tektonischer Platten. Der untere Erdmantel, der dichter und wärmer ist, ist aufgrund seiner Unzugänglichkeit immer noch kaum erforscht.

Die Erforschung des Erdmantels beruht auf indirekten Methoden, etwa der Analyse seismischer Wellen. Diese Techniken ermöglichen es, ihre Struktur zu kartieren und ihre Rolle in der geologischen Entwicklung der Erde besser zu verstehen.

Was ist Plattentektonik?

Plattentektonik ist eine Theorie Wissenschaftler was den Aufbau und die Bewegungen der Erdoberfläche erklärt. Nach dieser Theorie ist die Lithosphäre (die starre äußere Schicht der Erde) ist in mehrere tektonische Platten unterteilt, die auf dem viskosen Mantel schwimmen und sich langsam bewegen. Diese Bewegungen sind für große geologische Phänomene wie Erdbeben, Vulkanausbrüche und Gebirgsbildung verantwortlich.

Tektonische Platten interagieren auf unterschiedliche Weise miteinander. Sie können sich entfernen (Divergenz), sich annähern (Konvergenz) oder gegeneinander gleiten (Transformation). Durch diese Wechselwirkungen entstehen Subduktionszonen, in denen eine Platte unter eine andere abtaucht, und Ozeanrücken, in denen sich neue Krusten bilden.

Die Plattentektonik wird durch die innere Wärme der Erde angetrieben, die Konvektionsbewegungen im Erdmantel verursacht. Diese Bewegungen führen dazu, dass sich die Platten jedes Jahr um einige Zentimeter bewegen und so die Oberfläche des Planeten über Millionen von Jahren hinweg immer wieder neu formen.

Diese in den 1960er Jahren formulierte Theorie revolutionierte unser Verständnis der Geologie. Es erklärt nicht nur die Verteilung der Kontinente und Ozeane, sondern auch die Entwicklung der Erde im Laufe der geologischen Zeitalter.