gov-civil-vilareal.ptDe mystérieuses structures détectées près du noyau de la Terre à l'aide d'une écholocation semblable à celle d'une chauve-souris
>La vaste région séparant le manteau solide et le noyau en fusion de notre planète est un royaume mystérieux principalement exploré uniquement dans des plats de science-fiction sauvages comme le roman de Jules Verne de 1864. Voyage au centre de la terre ou le long métrage hollywoodien légèrement campagnard de 2003 Le noyau .
Désormais, une équipe de scientifiques du Université du Maryland ciblant les échos des ondes sismiques et la façon dont elles se déplacent sous le bassin de l'océan Pacifique ont exposé des structures éclairantes et inexpliquées habitant la zone profonde sous la croûte terrestre à la limite noyau-manteau.
Comme indiqué dans une nouvelle étude publiée le 12 juin dans la revue scientifique en ligne Science , des chercheurs de l'Université du Maryland ont reproduit des méthodes d'écholocation similaires à celles utilisées par les chauves-souris et les dauphins. Ici, ils ont mené les premières expériences de sismogrammes simultanés en utilisant des centaines de tremblements de terre pour identifier les signatures de réverbération, détectant un nombre inattendu de structures étendues et agglutinées près du cœur nickel-fer de la planète.
Crédit : Doyeon Kim/Université du Maryland
Ces zones hétérogènes de roches chaudes inhabituellement denses représentent un changement massif dans notre compréhension de ce qui se trouve à la frontière entre le noyau et le manteau. Les scientifiques ne sont pas encore certains de la composition de ces structures, et des études antérieures n'en ont livré que des vues clairsemées. Les découvertes récentes fourniront de nouvelles théories sur le fonctionnement de la tectonique des plaques dans le développement de la planète à ses débuts, car ces recherches antérieures n'ont montré que très peu de détails sur cette zone de la Terre intérieure.
'En regardant des milliers d'échos de frontière noyau-manteau à la fois, au lieu de nous concentrer sur quelques-uns à la fois, comme c'est généralement le cas, nous avons obtenu une toute nouvelle perspective', a expliqué Doyeon Kim , chercheur postdoctoral au département de géologie de l'UMD et auteur principal de l'étude. 'Cela nous montre que la région limite noyau-manteau a beaucoup de structures qui peuvent produire ces échos, et c'était quelque chose que nous n'avions pas réalisé auparavant parce que nous n'avions qu'une vue étroite.'
Les géophysiciens se sont concentrés sur les formes d'onde spécifiques des échos d'ondes sismiques se déplaçant sous le bassin de l'océan Pacifique. Leur analyse a révélé des structures auparavant inconnues sous les îles volcaniques des Marquises dans le Pacifique Sud.
Crédit : Getty Images
En faisant appel à un algorithme complexe conçu pour étudier les étoiles et les galaxies appelé Sequencer, les chercheurs ont fait appel à sa capacité à parcourir de grands ensembles de données astronomiques à la recherche de modèles après l'avoir d'abord recalibré pour rechercher dans des montagnes de données sismiques.
« L'apprentissage automatique en sciences de la Terre se développe rapidement et une méthode comme Sequencer nous permet de détecter systématiquement les échos sismiques et d'obtenir de nouvelles informations sur les structures à la base du manteau, qui sont restées largement énigmatiques » Kim note .
Après avoir ingéré trois décennies d'informations couvrant près de 7 000 sismogrammes d'un type distinct d'onde sismique, Sequencer a traqué les échos sismiques reflétant une zone de vitesse ultra-faible que les scientifiques auraient pu occulter dans des analyses antérieures et découvert une révélation révélatrice.
Au fur et à mesure que les ondes sismiques générées par les tremblements de terre pénètrent dans les entrailles de la Terre à des milliers de kilomètres en dessous, ces ondes se déplacent, ralentissent et se dispersent en fonction des variations de densité, de température ou de composition de la roche. En calculant le temps de trajet et l'intensité de ces signaux de rebond lorsqu'ils frappent des sismomètres dans différentes zones, les scientifiques peuvent créer des modèles des propriétés physiques de la roche cachée sous la surface.
Crédit : Doyeon Kim/Université du Maryland
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'Nous avons été surpris de trouver une si grande caractéristique sous les îles Marquises dont nous ne savions même pas qu'elle existait auparavant', a expliqué le géologue Vedran Lekić de l'Université du Maryland. 'C'est vraiment excitant, car cela montre comment l'algorithme Sequencer peut nous aider à contextualiser les données de sismogrammes à travers le monde d'une manière que nous ne pouvions pas auparavant.'
'Nous avons trouvé des échos sur environ 40% de tous les trajets d'ondes sismiques', a ajouté Lekić. 'C'était surprenant parce que nous nous attendions à ce qu'ils soient plus rares, et cela signifie que les structures anormales à la limite noyau-manteau sont beaucoup plus répandues qu'on ne le pensait auparavant.'
Après avoir démontré l'aptitude de Sequencer à détecter des structures inconnues dans ce territoire trouble du noyau-manteau, ces techniques pourraient être utilisées davantage en appliquant différentes sortes d'ondes et de fréquences pour composer une carte haute résolution de l'intérieur de la Terre, aidant ainsi les géologues dans leur quête de mieux comprendre l'évolution de la Terre en examinant ces étranges zones plus denses.
