Υπόγεια νησιά;

Υπόγεια «νησιά»: προπύργια σε έναν δυνητικά λιγότερο ταραγμένο κόσμο.

Βαθιά κρυμμένα στον μανδύα της Γης υπάρχουν δύο τεράστια «νησιά» με το μέγεθος μιας ηπείρου. Νέα έρευνα δείχνει ότι αυτές οι περιοχές δεν είναι μόνο πιο ζεστές από το γύρω νεκροταφείο των τεκτονικών πλακών που βυθίζονται στο κρύο, αλλά και ότι πρέπει να είναι αρχαίες: τουλάχιστον μισό δισεκατομμύριο ετών, ίσως και παλαιότερες. Αυτές οι παρατηρήσεις έρχονται σε αντίθεση με την ιδέα ενός καλά αναμεμειγμένου και ταχέως ρέοντος μανδύα της Γης, μια θεωρία που αμφισβητείται όλο και περισσότερο.

«Υπάρχει λιγότερη ροή στον μανδύα της Γης από ό,τι πιστεύεται συνήθως». Αυτή η έρευνα έχει δημοσιευθεί πρόσφατα στο Nature .

Οι μεγάλοι σεισμοί κάνουν ολόκληρη τη Γη να χτυπά σαν ένα κουδούνι με διαφορετικούς τόνους, ακριβώς όπως ένα μουσικό όργανο. Οι σεισμολόγοι μελετούν το βαθύ εσωτερικό της Γης διερευνώντας πόσο αυτοί οι τόνοι είναι «εκτός συντονισμού», επειδή οι ταλαντώσεις ολόκληρης της Γης θα ακούγονται άτονες ή λιγότερο δυνατές όταν συναντήσουν ανωμαλίες. 

Με αυτόν τον τρόπο οι σεισμολόγοι θα μπορούν να κάνουν εικόνες από το εσωτερικό του πλανήτη μας, όπως ακριβώς ένας γιατρός του νοσοκομείου μπορεί να «βλέπει» μέσα από το σώμα σας με ακτίνες Χ. 

Θέση των LLSVP και σχηματική αναπαράσταση της διατομής της Γης για ταχύτητα και απόσβεση των σεισμικών κυμάτων.

Στα τέλη του περασμένου αιώνα, μια ανάλυση αυτών των ταλαντώσεων έδειξε την ύπαρξη δύο υπόγειων «υπερηπείρων»: η μία κάτω από την Αφρική και η άλλη κάτω από τον Ειρηνικό Ωκεανό, και οι δύο κρυμμένες πάνω από δύο χιλιάδες χιλιόμετρα κάτω από την επιφάνεια της Γης. «Κανείς δεν ήξερε τι είναι, και αν είναι μόνο ένα προσωρινό φαινόμενο, ή αν κάθονται εκεί για εκατομμύρια ή ίσως και δισεκατομμύρια χρόνια», λέει ο Arwen Deuss, σεισμολόγος και καθηγητής του βαθύ εσωτερικού της Γης στην Ουτρέχτη, Πανεπιστήμιο στην Ολλανδία. «Αυτά τα δύο μεγάλα νησιά περιβάλλονται από ένα νεκροταφείο τεκτονικών πλακών που έχουν μεταφερθεί εκεί με μια διαδικασία που ονομάζεται «καταβύθιση», όπου μια τεκτονική πλάκα βυθίζεται κάτω από μια άλλη πλάκα και βυθίζεται σε όλη τη διαδρομή από την επιφάνεια της Γης σε βάθος σχεδόν 3000 χιλιομέτρων».

Αργά κύματα

«Γνωρίζουμε εδώ και χρόνια ότι αυτά τα νησιά βρίσκονται στο όριο μεταξύ του πυρήνα της Γης και του μανδύα. Και βλέπουμε ότι τα σεισμικά κύματα επιβραδύνουν εκεί». Ως εκ τούτου, οι επιστήμονες της Γης αποκαλούν αυτές τις περιοχές «Μεγάλες Επαρχίες Χαμηλής Σεισμικής Ταχύτητας» ή LLSVP. «Τα κύματα επιβραδύνονται επειδή τα LLSVP είναι ζεστά, όπως ακριβώς δεν μπορείτε να τρέξετε όσο πιο γρήγορα μπορείτε σε ζεστό καιρό όταν είναι πιο κρύο».Ο Deuss και η συνάδελφός της Sujania Talavera-Soza ήθελαν να μάθουν εάν μπορούσαν να ανακαλύψουν περισσότερα για αυτές τις περιοχές. «Προσθέσαμε νέες πληροφορίες, με τη λεγόμενη απόσβεση των σεισμικών κυμάτων, η οποία είναι η ποσότητα ενέργειας που χάνουν τα κύματα όταν ταξιδεύουν μέσα από τη Γη, μελετήσαμε επίσης την ένταση του ήχου τους». Η Talavera-Soza προσθέτει: «Αντίθετα με τις προσδοκίες μας, βρήκαμε μικρή απόσβεση στα LLSVP, γεγονός που έκανε τους τόνους να ακούγονται πολύ δυνατά εκεί. Αλλά βρήκαμε πολύ απόσβεση στο νεκροταφείο με την κρύα πλάκα, όπου οι ήχοι ακούγονταν πολύ απαλοί. Σε αντίθεση με το πάνω μανδύα, όπου βρήκαμε ακριβώς αυτό που περιμέναμε: κάνει ζέστη, και τα κύματα είναι υγρά όπως όταν ο καιρός είναι ζεστός έξω και πηγαίνεις για να τρέξεις, όχι μόνο επιβραδύνεις αλλά και κουράζεσαι περισσότερο από ό,τι όταν κάνει κρύο έξω».

Μέγεθος κόκκου

Η συνάδελφός τους Laura Cobden, η οποία ειδικεύεται στα ορυκτά που βρίσκουμε βαθιά στη Γη, πρότεινε να μελετηθεί το μέγεθος των κόκκων των LLSVP. Σύμφωνα με τον Αμερικανό συνάδελφό τους Ulrich Faul, η θερμοκρασία από μόνη της δεν μπορεί να εξηγήσει την απουσία υψηλής απόσβεσης στα LLSVP. Ο Deuss λέει: «Το μέγεθος του κόκκου είναι πολύ πιο σημαντικό. Οι τεκτονικές πλάκες που καταλήγουν στο νεκροταφείο πλάκας αποτελούνται από μικρούς κόκκους επειδή ανακρυσταλλώνονται στο ταξίδι τους βαθιά μέσα στη Γη. Ένα μικρό μέγεθος κόκκου σημαίνει μεγαλύτερο αριθμό κόκκων και επομένως και μεγαλύτερο αριθμό ορίων μεταξύ των κόκκων στο νεκροταφείο πλάκας, βρίσκουμε μεγαλύτερη απόσβεση. επειδή τα κύματα χάνουν ενέργεια σε κάθε όριο που διασχίζουν, το γεγονός ότι τα LLSVP δείχνουν πολύ μικρή απόσβεση, σημαίνει ότι πρέπει να αποτελούνται από πολύ μεγαλύτερους κόκκους.

Αρχαίος

Αυτοί οι κόκκοι ορυκτών δεν αναπτύσσονται από τη μια μέρα στην άλλη, κάτι που μπορεί να σημαίνει μόνο ένα πράγμα: τα LLSVP είναι πολύ πιο παλιά από τα γύρω νεκροταφεία από πλάκες. Ακόμη περισσότερο: τα LLSVP, με τα πολύ μεγαλύτερα δομικά στοιχεία τους, είναι πολύ άκαμπτα. Επομένως, δεν συμμετέχουν στη μεταφορά του μανδύα (τη ροή στον μανδύα της Γης). Έτσι, αντίθετα με όσα μας διδάσκουν τα βιβλία της γεωγραφίας, ούτε ο μανδύας μπορεί να ανακατευτεί καλά. Η Talavera-Soza διευκρινίζει: «Σε τελική ανάλυση, οι LLSVPs πρέπει να μπορούν να επιβιώσουν από τη μεταφορά του μανδύα με τον ένα ή τον άλλο τρόπο».

Μηχανή

Η γνώση του μανδύα της Γης είναι απαραίτητη για την κατανόηση της εξέλιξης του πλανήτη μας. «Και επίσης να κατανοήσουμε άλλα φαινόμενα στην επιφάνεια της Γης, όπως ο ηφαιστειότητα και η οικοδόμηση βουνών», προσθέτει ο Deuss. «Ο μανδύας της Γης είναι ο κινητήρας που οδηγεί όλα αυτά τα φαινόμενα. Πάρτε, για παράδειγμα, τα λοφία μανδύα, τα οποία είναι μεγάλες φυσαλίδες θερμού υλικού που αναδύονται από το βαθύ εσωτερικό της Γης όπως σε μια λάμπα λάβας. Μόλις φτάσουν τελικά στην επιφάνεια, προκαλούν βουλκανισμό, όπως στη Χαβάη. Και πιστεύουμε ότι αυτά τα λοφία του μανδύα προέρχονται από τις άκρες των LLSVP».

Μεγάλοι σεισμοί

Σε αυτό το είδος έρευνας, οι σεισμολόγοι κάνουν καλή χρήση των ταλαντώσεων που προκαλούνται από πολύ μεγάλους σεισμούς, κατά προτίμηση σεισμούς που λαμβάνουν χώρα σε μεγάλα βάθη, όπως ο μεγάλος σεισμός της Βολιβίας το 1994. «Δεν μπήκε ποτέ στις εφημερίδες, γιατί έγινε σε ένα μεγάλο βάθος 650 χλμ. και ευτυχώς δεν προκάλεσε ζημιές ή θύματα στην επιφάνεια της Γης», εξηγεί ο Deuss. Ολόκληρες οι ταλαντώσεις ή οι τόνοι της Γης περιγράφονται μαθηματικά με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορούμε εύκολα να «διαβάσουμε» την απόσβεση (δηλαδή πόσο δυνατή είναι η ταλάντωση) λόγω μιας συγκεκριμένης δομής και να τη διαχωρίσουμε από την ταχύτητα του κύματος (δηλαδή πόσο από συντονιστείτε είναι). «Πράγμα που είναι εντυπωσιακό, γιατί η απόσβεση του σήματος είναι μόνο το 1/10 του συνολικού όγκου πληροφοριών που μπορούμε να αποκαλύψουμε από αυτές τις ταλαντώσεις». 

Για αυτού του είδους την έρευνα, δεν είναι απαραίτητο να περιμένουμε μέχρι να συμβεί άλλος σεισμός. Τα δεδομένα από προηγούμενους σεισμούς είναι εξίσου χρήσιμα. «Μπορούμε να πάμε πίσω στο 1975, γιατί από εκείνη τη χρονιά και μετά, τα σεισμόμετρα έγιναν αρκετά καλά ώστε να μας δίνουν δεδομένα τόσο υψηλής ποιότητας που είναι χρήσιμα για την έρευνά μας».

https://www.uu.nl/en/news/subterranean-islands-strongholds-in-a-potentially-less-turbulent-world

Utrecht University. "Subterranean 'islands': strongholds in a potentially less turbulent world.

https://www.sciencedaily.com/releases/2025/01/250122125620.htm