Seismologii ajung la fundul cât de adânc ajung continentele Pământului

Vibrațiile cutremurului dezvăluie cât de adânc ajung continentele de sub picioarele noastre.

Cercetătorii au analizat undele seismice de la cutremure care au zguduit diverse regiuni din întreaga lume, inclusiv America, Antarctica și Africa. În aproape fiecare loc, modelele din aceste valuri au indicat un strat de material parțial topit între 130 și 190 de kilometri sub pământ.

Acea limită marchează fundul plăcilor continentale, susțin Saikiran Tharimena, seismolog la Universitatea din Southampton din Anglia, și colegii săi. Descoperirea lor, raportată în 11 august Ştiinţăpoate ajuta la rezolvarea unei dezbateri de lungă durată asupra grosimii maselor de uscat ale Pământului.

Estimarea adâncimii continentale „a fost o problemă care a afectat oamenii de știință de ceva vreme”, spune Tim Stern, geofizician la Universitatea Victoria din Wellington din Noua Zeelandă, care nu a fost implicat în lucrare. Fragmente de rocă eructate de erupțiile vulcanice sugerează că roca rigidă a continentelor se extinde la aproximativ 175 de kilometri sub pământ, unde se află deasupra materialului ușor mai curgător din mantaua Pământului. Dar analizele vibrațiilor cutremurelor de-a lungul suprafeței Pământului au sugerat că continentele ar putea alerga la 200 sau 300 de kilometri adâncime, trecând foarte treptat de la rocă rece și tare la material mai fierbinte și mai lipici.

Acest dezacord poate exista, spune Tharimena, deoarece pentru a studia grosimea continentală, seismologii analizaseră anterior vibrațiile cutremurelor destul de puțin adânci, care nu puteau arăta structura Pământului în detalii fine la adâncimi mai mari de aproximativ 150 de kilometri.

Povestea continuă după diagramă

Echipa lui Tharimena s-a uitat la valuri care au sărit de la granițele dintre diferitele straturi din mantaua superioară a Pământului și alte valuri care au ricoșat de pe partea inferioară a suprafeței planetei înainte de a ajunge în cele din urmă la același seismometru. Măsurând cât de mult a durat pentru fiecare tip de val să ajungă la seismometru, cercetătorii au putut mapa adâncimile și consistențele diferitelor straturi de materiale din plăcile continentale.

Datele au dezvăluit o tranziție bruscă de la rocă rigidă la material ușor mai moale la o adâncime care a fost destul de similară pentru toate continentele. De exemplu, topirea începe la aproximativ 182 de kilometri sub Africa de Sud și la aproximativ 163 de kilometri sub Antarctica. Aceasta este la fel de adâncă pe cât se știe că există diamantele – despre care se crede că se află doar în interiorul continentelor -, ceea ce a determinat cercetătorii să concluzioneze că acest strat parțial topit a marcat partea de jos a continentelor.

Obținerea acestei estimări globale pentru grosimea continentală este „o mare problemă”, spune Brian Savage, geofizician la Universitatea Rhode Island din Kingston, care a scris un comentariu la acest studiu în același număr al Ştiinţă. Descoperirea ar putea ajuta oamenii de știință să facă simulări mai bune ale tectonicii plăcilor, ceea ce ar putea oferi informații despre cum arăta Pământul în trecut și cum ar putea arăta în viitor.