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:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Дроны будут отгонять стаи птиц от аэропортов 10.08.2018 В обычной жизни использование дронов на территории аэропортов или в непосредственной близости с ними запрещено, однако в ближайшее время ситуация изменится, но только для специальных автоматических дронов, которые будут заниматься отпугиванием стай птиц. При ручном управлении оператор может совершить различные ошибки, в результате которых стая станет еще более неуправляемой, что может привести к ее столкновению с самолетами. Именно для этого ученые Калифорнийского технологического института разработали алгоритм, который позволяет беспилотным летательным аппаратам самостоятельно направлять стаи птиц в нужном направлении. Их вдохновил инцидент, известный как "Чудо на Гудзоне", произошедший в 2009 году. Тогда самолет, столкнувшийся со стаей птиц, потерял оба двигателя на малой высоте и чудом совершил посадку на реку Гудзон, что стало возможным благодаря профессионализму командира воздушного судна Чесли Салленбергер (Chesley Sullenberger). Однако у подобных ситуаций вполне может быть и более трагическая развязка, посчитали разработчики, которые создали алгоритм. Дроны фиксируют, как формируется стая, как она реагирует на "угрозы", при этом компьютерная система формирует дальнейшую модель поведения стаи и отдает команды дрону. Разработчики уже успешно испытали данную систему, доказав, что один дрон вполне может справиться со стаей, включающей несколько десятков птиц.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026