Сейсмические волны и аномалии в мантии Земли

28.08.2024

Изучение недр Земли с помощью сейсмических волн уже на протяжении многих десятилетий позволяет ученым раскрывать тайны, которые иначе остались бы скрытыми от нас. Одной из таких загадок являются так называемые предшественники PKP - сейсмические сигналы, которые возникают перед основными сейсмическими волнами, проходящими через ядро Земли. Эти сигналы вызывают множество вопросов, но недавнее исследование проливает новый свет на природу этой загадочной сейсмической энергии.

Предшественники PKP представляют собой волны, которые распространяются из глубин Земли, в частности, из областей под Северной Америкой и западной частью Тихого океана. Ученые связывают эти сигналы с "зонами сверхнизких скоростей" - тонкими слоями в мантии, где сейсмические волны значительно замедляются. Эти зоны считаются источниками вулканической активности в таких местах, как Йеллоустоун, Гавайи, Самоа, Исландия и Галапагосские острова.

Сейсмические волны уже давно используются для изучения внутреннего строения Земли. Например, благодаря анализу этих волн удалось охарактеризовать структуру твердого внутреннего ядра и даже отследить его движение. Однако предшественники PKP представляют особый интерес, поскольку они возникают, когда волны проходят через мантию - слой горячей породы толщиной около 2900 километров, находящийся между корой и металлическим ядром Земли.

Команда ученых под руководством Торна сосредоточила внимание на том, как сейсмические волны рассеиваются, проходя через нерегулярные структуры в мантии. Эти рассеянные волны, как предполагается, и являются источниками предшественников PKP. Особую сложность представляет то, что волны проходят через мантию дважды - до и после пересечения жидкого наружного ядра. Это двойное путешествие затрудняет определение точного места возникновения предшественников: с какой стороны мантийного пути они появились - на стороне источника или приемника.

Для решения этой задачи команда Торна, в которую входил ассистент профессора Сурья Пачхаи, разработала метод моделирования сейсмических волн. Этот метод позволил выявить важные эффекты, которые ранее оставались незамеченными. Используя передовые технологии и новые теоретические модели, исследователи проанализировали данные 58 землетрясений, произошедших вокруг Новой Гвинеи и зарегистрированных в Северной Америке.

Новый метод позволил точно определить место рассеяния волн вдоль границы между внешним жидким ядром и мантией, известной как граница ядра и мантии, расположенная на глубине 2900 километров под поверхностью Земли. Исследование показало, что предшественники PKP, вероятно, возникают в зонах сверхнизких скоростей, которые образуются там, где тектонические плиты сталкиваются с границей между ядром и мантией в океанической коре.

Работа ученых проливает свет на механизм формирования предшественников PKP и подчеркивает важность зон сверхнизких скоростей в мантийных процессах. Эти новые данные позволяют глубже понять внутренние процессы Земли и открывают новые перспективы для изучения ее недр.

<< Назад: Новый перспективный компонент для изготовления шампуня 28.08.2024

>> Вперед: Роль причинно-следственной информации для выбора книги ребенком 27.08.2024

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Случайная новость из Архива Модуль памяти DDR5-4400 06.05.2018 Компании Cadence и Micron совместно создали первый в мире работоспособный модуль памяти DDR5-4400. В прототипе используются компоненты DRAM плотностью 8 Гбит производства Micron, контроллер памяти DDR5 и микросхемы интерфейса физического уровня, разработанные Cadence и изготовленные TSMC по нормам 7 нм. Новые микросхемы DRAM по эффективной частоте примерно на 37,5% превосходят самую быструю память DDR4, доступную на рынке. При этом источник уточняет, что разработчики делают упор не на скорости, а на увеличении объема за счет использования DDR5. Предполагается, что стандарт DDR5 упростит производство чипов плотностью 16 Гбит и многослойную компоновку. Переход к более тонким нормам техпроцесса необходим для снижения задержек, которые становятся слишком большими, если изготавливать кристаллы плотностью 16 Гбит по нормам 1X нм. Даже в случае описываемого прототипа значение CAS равно 42. Напряжение питания 1,1 В тоже является зримым преимуществом DDR5 над DDR4. В Cadence ожидают, что системы с памятью DDR5 появятся на рынке в будущем году. Скорее всего, это будут серверы. За модулями DDR5-4400 последуют модули DDR5-6400, но до начала действительно широкого внедрения DDR5 пройдет еще два года. Стандарт DDR5 пока даже не принят. Его утверждение JEDEC ожидается этим летом. Между тем, в планах Cadence - разработка IP-ядер для памяти LPDDR5 и HBM.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025