マントルには山があります

上部マントルと下部マントルの境界にある最大3キロメートルの高山

上部マントルと下部マントルの境界は平坦ではなく、山と谷が交差しています。 ©Naeblys / iStock
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隠れた地形:地球の奥深くには、その表面と同様の山と谷があります。 地震解析が明らかにするように、上部マントルと下部マントルの境界は驚くほど不均一だからです。 このため、研究者が「科学」誌に報告しているように、深さ660キロメートルの遷移ゾーンは、サイズが1〜3キロメートルの小規模な波紋を形成します。

マントルは、かなり均一で赤みがかった塊として提示されることがよくあります。 しかし、これらのグラフィックはだまされています。 実際には、マントル内に少なくとも2つの明確に定義された遷移ゾーンがあるためです。 深さ約410キロメートルで、主要な鉱物のかんらん石はワズレアイトと含水リングウッダイトになります。 660キロメートルの深さでは、上部マントルと下部マントルの境界が続きます。これは、鉱物構造の新たな変換に関連しています。

巻き毛だけですか、それとも山岳ですか?

しかし、この上部と下部のマントルの境界は、実際どのように見えるのでしょうか? 平らですか、それとも地表に似た地形ですか? 最初の分析では、上層から下層への移行ゾーンの実際の深さは30〜40キロメートル異なることがすでに示されています。 したがって、数百から数千キロメートルの穏やかな波では、この制限は世界中に広がっています。

地震波が地球の内部を通過する(簡略化されたスキーム)。 ©MMCD NEW MEDIA

しかし、山と谷の形でより小さい隆起があるかどうかは、これまでのところ不明でした。 「地球の表面とコアの境界の両方のサイズが1000キロメートルから数キロメートルまで不均一であるという事実により、660キロメートルの割引銀行でも同じことが起こると予想されます」と、中国科学アカデミーのWenbo Wuは述べました。武漢と彼のチームで。

「X線」としての地震の一次波

そのような「バンプ」を探して、ウーと彼のチームは現在、特に強く深い地震の主要な波を分析しました。 それらのテンポの変化は、地球の内部に遷移ゾーンがある深さを明らかにします。 地球内部で散乱した特に短波のP波を分析することにより、研究者は初めて、上部および下部のマントルの境界を数キロメートルまでの地震で探査することができました。 ディスプレイ

結果:上部マントルと下部マントルの間の移行は実際に山岳です。 研究者が報告しているように、この境界の地形には多くの地域で1〜3キロメートルの大きな山とのどがあります。 この粗さは、地球プレートがマントルの奥深くに押し込まれる沈み込み帯の環境だけでなく、他の場所でも発生します。

化学物質の違いの表示

興味深いことに、理論によれば、このような山と谷は、地球のマントルの遷移ゾーンが温度と圧力の差だけに基づいていない場合にのみ作成および保存できるということです。 代わりに、これらの隆起は化学的差異に起因する必要があります。「660キロメートルの境界のこのような小規模な地形は、化学的要因によって説明される可能性が最も高い」とWuと彼の同僚同僚。

マントル対流モデル:下部マントルを完全に覆いますか? Schm H. Schmeling、フランクフルト大学/ CC-by-sa 3.0

上部マントルと下部マントルの間のこのような化学的な違いは、地球の内部の電流についての結論も可能にするため、これは興味深いです。 これまで、大きな対流が地球のマントル全体を覆っているかどうかは不明でした。 研究者が説明するように、「山」境界の存在と化学的差異は、現在、下部マントルがこれらの電流に明らかに関与していないことを示唆しています。

最古の遺物

「これらの調査結果は、地球の進化に関する基本的な質問に答えるのに役立ちます」と東京工業大学のクリスティン・ハウザーは、付随する解説で書いています。 マントルが「偉大なミキシング」に参加しない場合、私たちの惑星の初期の始まりからの遺物がまだそこに保存される可能性があります。 (科学、2019; doi:10.1126 / science.aav0822)

出典:科学

-ナジャ・ポドブレガー