Pazartesi, Mart 4, 2024
Ana Sayfa Dünya ve İklim Suyun üst mantodaki sismik dalga zayıflaması üzerindeki etkisinin araştırılması

Suyun üst mantodaki sismik dalga zayıflaması üzerindeki etkisinin araştırılması

Suyun üst mantodaki sismik dalga zayıflaması üzerindeki etkisinin araştırılması
Suyun üst mantodaki sismik dalga zayıflaması üzerindeki etkisinin araştırılması

Okyanusların altındaki, Dünya’nın kabuğunu ve mantosunu içeren en üst katmanı oluşturan okyanus litosferi, kendine özgü davranışı nedeniyle uzun süredir bilim adamlarının ilgisini çekmektedir. Bu katmanın, yüksek sismik zayıflama ve düşük kayma dalgası hızıyla karakterize edilen, astenosfer adı verilen daha zayıf bir bölge üzerinde süzüldüğü görülüyor.

Astenosfer, litosferden daha düşük viskozite gibi farklı fiziksel özelliklere sahiptir, bu da litosfer-astenosfer sınırı (LAB) adı verilen keskin bir sınırla sonuçlanır. Bu farklı özelliklerin ardındaki kesin nedenler ve litosferin astenosfer üzerinde hareket etmesini nasıl sağladığı tam olarak anlaşılamamıştır.

Yüksek sıcaklıklar nedeniyle okyanus ortası sırtlarının yakınında meydana gelen kısmi erime bu tür anormal koşullara neden olabilirken, okyanus ortası sırtlarından uzakta LAB’de gözlemlenen sismik dalgaların hızında keskin ve büyük düşüşleri hesaba katmakta başarısız oluyor.

Okyanus LAB’sindeki bu sismik dalga hızı düşüşünün ve zayıflamasının kökenini anlamak, astenosferin düşük viskozitesini ve bunun dağ inşa süreçlerine, depremlere ve volkanizmaya yol açan tektonik plakaların Dünya yüzeyi üzerindeki hareketini nasıl kolaylaştırdığını çözmek için çok önemlidir.

Bu bağlamda, Okayama Üniversitesi Gezegensel Malzemeler Enstitüsü’nden Profesör Takashi Yoshino liderliğindeki Japonya’dan bir araştırmacı ekibi, yakın zamanda suyun, Titanyum içermeyen olivin kayalarının sismik özellikleri üzerindeki etkisini araştırdı. astenosfer. Çalışmaları derginin 120. Cilt 32. Sayısında yayınlandı. (Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı 31 Temmuz 2023’te.)

Prof. Yoshino, “Kısa süreli salınım üretim teknolojimizi kullanarak yüksek sıcaklık ve basınç altında sismik dalga zayıflama özelliklerini, litosfer ve astenosferin yumuşaklığını tespit etmek için parametreleri deneysel olarak belirledik” diye açıklıyor.

Ekip, olivin kayalarının anelastik özelliklerini, eski okyanus tabanının altındaki LAB’ye benzeyen koşullar altında (3 GPa basınç ve 1.223 ila 1.373 K arasında değişen sıcaklıklar) inceledi. Yerinde X-ışını izleme kullandılar ve olivin kayalarını mekanik işlemlere tabi tuttular. Benzersiz kısa süreli salınım teknolojisi sayesinde geniş bir sismik frekans aralığında (0,5 ila 1.000 saniye) zorlanmış titreşimler üreterek test edilir.

Deneyler, suyun geniş bir frekans aralığında enerji dağılımını arttırarak ve kayaların elastik modüllerini azaltarak önemli bir etkiye sahip olduğunu ortaya çıkardı. Ek olarak araştırmacılar, 1 ila 5 saniyelik daha yüksek frekanslarda sismik zayıflama zirvesi gözlemlediler ve bu, su içeriğinin artmasıyla daha belirgin hale geldi.

Prof. Yoshino, “Suyun varlığı, yüksek frekanslarda zayıflamaya neden olarak sismik dalgaların hızında bir azalmaya neden olur. Suyun varlığı aynı zamanda astenosferi de zayıflatır, bu da litosferin onun üzerinde düzgün bir şekilde hareket etmesine olanak tanır” diyor.

Bu gözlemler okyanus astenosferinin su içermesi gerektiğini gösteriyor. LAB’yi oluşturan iki katman arasındaki su içeriğindeki bu fark, astenosferde geniş bir frekans aralığında gözlemlenen keskin hız düşüşlerinin yanı sıra neredeyse sabit zayıflamayı da açıklayabilir.

Özellikle araştırmacılar, vardıkları sonuçların, demirin kayalardaki hidrojenle ilgili kusurlar üzerinde ihmal edilebilir bir etkisinin olduğunu varsaydığını kabul ediyor; bu da demir içeren olivin kayalarının anelastik özelliklerini keşfetmek için daha fazla araştırmaya ihtiyaç duyulduğunu gösteriyor.

Prof. Yoshino, bulgularının uzun vadeli sonuçlarını vurguluyor. “Astenosferde suyun varlığı, volkanik ve sismik faaliyetlere dair önemli bilgiler sağlayabilir, böylece tahmin ve tespitlerini kolaylaştırabilir” diye tahminde bulunuyor.

Genel olarak bu çalışma, tektonik plaka hareketini anlamamıza katkıda bulunarak çeşitli tektonik aktivitelerin daha iyi anlaşılmasının önünü açıyor.

BENZER KONULAR

Bir Asırdan Fazla Bir Süre Önce Gözden Kaçan Bir Araştırma Colorado Nehri Krizini Nasıl Artırdı?

Hidrolog Shemin Ge, Colorado Nehri'nin su kaynaklarının yönetiminde geçmişteki hatalardan ders alınmasının altını çiziyor. Eugene Clyde La Rue'nun gözden kaçan çalışmasının altını çizerek, mevcut...

İklim Değişikliği Orman Yangını Risklerini Nasıl Arttırıyor?

Bilim adamları, iklim değişikliğinin gelecekteki orman yangını riski ve mevsimsellik üzerindeki etkisini değerlendirmek için bitişik ABD için çok sayıda yangın tehlikesi endeksini inceledi. Orman yangınları...

Leavenworth’ta Bir Kış Harikalar Diyarı

“Buz saçağı” adı, Washington eyaletindeki Bavyera'dan ilham alan Leavenworth kasabasında ve çevresinde sıklıkla görülüyor. Leavenworth ve çevresinde kışa benzer isimler oldukça fazla. Icicle Creek ve Icicle...
- Advertisment -

Son Eklenenler

X-Işını Astronomisinde Paradigma Değişimi

- Advertisement - 9 Ocak 2024’te fırlatılan Einstein Sondası, ESA ve MPE’nin katkılarıyla Çin Bilimler Akademisi liderliğindeki bir ortak girişimdir. Amacı, kozmik olaylardan kaynaklanan X-ışını...

Gücün Sınırlarına Meydan Okuyan Lazer Yapımı Metaller

- Advertisement - Lazer bazlı katmanlı üretim yoluyla üretilen yenilikçi yüksek entropili alaşımlar, endüstriyel uygulamalar için benzeri görülmemiş bir güç ve esneklik sunar. Gelişmiş tekniklerle...

Hücresel atık yönetimi ve yaşlanmada otofaji genlerinin yeni rolleri

Yaşla birlikte azalan otofaji, araştırmacıların daha önce şüphelendiğinden daha fazla gizemi barındırıyor olabilir. Buck Enstitüsü, Sanford Burnham Prebys ve Rutgers Üniversitesi'nden bilim adamlarının, yanlış...

Antibiyotik Direnci Araştırmalarında Oyunun Kurallarını Değiştirecek Bir Şey

Antibiyotiğe dirençli bakterilerle mücadeledeki potansiyeli nedeniyle incelenen bir bakteriyofaj olan φX174, alternatif antibiyotiklerin geliştirilmesine yönelik yeni bilgiler sunuyor. yaşında COVID-19kelime "virüs” bulaşma, hastalık ve hatta...