«Ανώμαλα πετρώματα» βαθιά μέσα στη Γη δείχνει νέα μελέτη για τους σεισμούς

Όταν συμβαίνει ένας σεισμός, τα σεισμικά κύματα εξαπλώνονται από το υποκέντρο προς όλες τις κατευθύνσεις, ταξιδεύοντας μέσα στη Γη. Η ταχύτητα με την οποία ταξιδεύουν τα κύματα εξαρτάται από τον τύπο του κύματος, αλλά και από την πυκνότητα και την ελαστικότητα του υλικού μέσα από το οποίο διέρχονται τα κύματα. Οι σεισμογραφικοί σταθμοί καταγράφουν αυτά τα διαφορετικά κύματα και με βάση αυτές τις καταγραφές, οι γεωφυσικοί μπορούν να εξάγουν συμπεράσματα για τη δομή και τη σύνθεση της Γης και να εξετάσουν τις διεργασίες που λαμβάνουν χώρα στο εσωτερικό της.

Τα πετρώματα από τα οποία αποτελούνται οι τεκτονικές πλάκες της Γης είναι ψυχρότερα και έχουν μεγαλύτερη πυκνότητα από τον περιβάλλοντα μανδύα, επομένως οι πλάκες βυθίζονται στο εσωτερικό της Γης. Οι επιστήμονες τις έβρισκαν πάντα σε μια περιοχή γνωστή ως ζώνες καταβύθισης, όπου δύο πλάκες συναντώνται και η μία καταβυθίζεται κάτω από την άλλη. Αυτό βοήθησε τους επιστήμονες να διερευνήσουν τον τεκτονικό κύκλο των πλακών, δηλαδή την εμφάνιση και την καταστροφή των πλακών στην επιφάνεια της Γης, μέσα από την ιστορία του πλανήτη μας.

«Ψυχρά» πετρώματα μέσα στον καυτό μανδύα

Τώρα, όμως, όπως αναφέρει το Forbes, μια ομάδα γεωφυσικών από το Ομοσπονδιακό Ινστιτούτο Τεχνολογίας (ETH) της Ζυρίχης και το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνιας έκανε μια εκπληκτική ανακάλυψη: χρησιμοποιώντας ένα νέο μοντέλο υψηλής ανάλυσης, βρήκαν κομμάτια «ψυχρών» πετρωμάτων (μόλις 1.000 βαθμούς Κελσίου, όταν η θερμοκρασία στο μεγαλύτερο μέρος του μανδύα της Γης κυμαίνεται μεταξύ 2.000 και 4.000 βαθμών Κελσίου) κάτω από μεγάλους ωκεανούς ή στο εσωτερικό των ηπείρων – πολύ μακριά από τα όρια των τεκτονικών πλακών.

Σε αντίθεση με προηγούμενες έρευνες, που χρησιμοποιούσαν μόνο σεισμικά κύματα που δημιουργούνται από πολύ μεγάλους και ισχυρούς σεισμούς, η νέα μελέτη, που δημοσιεύεται στο περιοδικό Scientific Reports, χρησιμοποίησε έναν υπερυπολογιστή για να χειριστεί ένα μεγάλο σύνολο δεδομένων που δημιουργήθηκε από σεισμούς διαφορετικού μεγέθους.

Μία από τις νεοανακαλυφθείσες ζώνες βρίσκεται κάτω από τον δυτικό Ειρηνικό – μια πολύ μεγάλη τεκτονική πλάκα. Ωστόσο, σύμφωνα με τις τρέχουσες θεωρίες και γνώσεις για τις τεκτονικές πλάκες, δεν θα έπρεπε να υπάρχει εκεί υλικό από υποβυθιζόμενες πλάκες, διότι είναι αδύνατον να υπήρχαν ζώνες υποβύθισης σε κοντινή απόσταση κατά την πρόσφατη γεωλογική ιστορία.

«Με το νέο μοντέλο υψηλής ανάλυσης, μπορούμε να δούμε τέτοιες ανωμαλίες παντού στον μανδύα της Γης. Αλλά δεν ξέρουμε ακριβώς τι είναι αυτές ή ποιο υλικό δημιουργεί τα μοτίβα που έχουμε αποκαλύψει», εξηγεί ο Thomas Schouten, εκ των συγγραφέων της μελέτης και διδακτορικός φοιτητής στο Γεωλογικό Ινστιτούτο του ETH.

Οι ερευνητές πιστεύουν ότι είναι πιθανό να μην πρόκειται απλώς για υλικό ψυχρών πλακών που καταβυθίστηκε τα τελευταία 200 εκατομμύρια χρόνια, όπως υποθέταμε προηγουμένως, αλλά για υλικό που σχηματίστηκε από διάφορες γεωλογικές διεργασίες – ίσως ακόμη και μη ενεργές πλέον στη Γη.

Ποιες πιθανές εξηγήσεις υπάρχουν

Με την πάροδο δισεκατομμυρίων ετών, τα ρεύματα συναγωγής που συνδέονται με την τεκτονική των πλακών θα πρέπει να αναμιγνύουν και να ομογενοποιούν ολόκληρο τον μανδύα. Ωστόσο, τα ευρήματα αυτά υποδηλώνουν ότι η συναγωγή περιορίζεται στο ανώτερο τμήμα του μανδύα της Γης. Μια άλλη εξήγηση βλέπει τις ανωμαλίες αυτές ως παλιά πετρώματα που παραμένουν κολλημένα σε ζώνες μεταξύ των ρευμάτων.

«Πιστεύουμε ότι οι ανωμαλίες στον κατώτερο μανδύα έχουν ποικίλη προέλευση», καταλήγει ο Schouten. «Θα μπορούσαν να είναι είτε αρχαία, πλούσια σε πυρίτιο υλικά που βρίσκονται εκεί από τον σχηματισμό του μανδύα πριν από περίπου 4 δισεκατομμύρια χρόνια και έχουν επιβιώσει παρά τις κινήσεις συναγωγής στον μανδύα, είτε ζώνες όπου συσσωρεύονται πετρώματα πλούσια σε σίδηρο ως συνέπεια αυτών των κινήσεων του μανδύα επί δισεκατομμύρια χρόνια».