Mysterieuze fluctuaties ontdekt op 2900 km onder de grond

Een internationaal team van wetenschappers heeft zojuist een enorme geologische anomalie vastgelegd: een mysterieuze verandering die plaatsvindt op een diepte van bijna 2900 km, precies op de grens tussen de aardmantel en de aardkern.

De GRACE-satellieten, die van 2002 tot 2017 achtereenvolgens vlogen, detecteerden veranderingen in de zwaartekracht van de aarde - Foto: NASA

De studie, gepubliceerd in Geophysical Research Letters, toont aan dat gesteentestructuren in het diepste deel van de aardmantel dynamisch kunnen veranderen op korte tijdschalen. De bevindingen kunnen belangrijke implicaties hebben voor ons begrip van hoe grote aardbevingen ontstaan ​​of hoe het magnetische veld, het "schild" dat het leven op aarde beschermt, ontstaat.

Het onderzoeksteam, onder leiding van wetenschapper Charlotte Gaugne Gouranton (Université de Paris), met de prominente deelname van geofysicus Isabelle Panet (Université Gustave Eiffel, Frankrijk), maakte gebruik van gegevens van de GRACE-satellietmissie (2002-2017), een Amerikaans-Duits samenwerkingsproject dat is ontworpen om het zwaartekrachtveld van de aarde te meten.

De twee GRACE-satellieten vliegen parallel op een vaste afstand, waardoor ze uitzonderlijk nauwkeurige instrumenten zijn. Wanneer de leidende satelliet over een grote massa vliegt, zoals een bergketen of een watervoerende laag, zorgt zijn sterkere zwaartekracht ervoor dat hij iets verschuift, waardoor de afstand tot de volgende satelliet verandert. Deze veranderingen op millimeterschaal weerspiegelen nauwkeurig veranderingen in de zwaartekracht.

GRACE was aanvankelijk vooral bedoeld om de waterkringloop te bestuderen: smeltend ijs, grondwaterstanden. Maar dankzij de extreme gevoeligheid realiseerde het team zich dat het ook fluctuaties diep onder de grond kon "vangen". Ze hadden deze gegevens eerder al gebruikt om signalen op honderden kilometers diepte te detecteren die verband hielden met grote aardbevingen.

In de nieuwe analyse verscheen een ongewoon signaal, het duidelijkst in 2007, gecentreerd onder de Atlantische Oceaan, voor de kust van Afrika. De aard van dit signaal sloot de mogelijkheid volledig uit dat het veroorzaakt werd door verschuivend water of ijs aan het oppervlak. "Ten minste een deel van de oorzaak moet van binnenuit de vaste aarde komen, van heel diep", benadrukte Dr. Panet.

Opvallend is dat in dezelfde periode in 2007 satellieten die magnetische velden monitoren, ook een geomagnetische anomalie in hetzelfde gebied registreerden. Deze samenloop in ruimte en tijd suggereert dat de twee verschijnselen, zwaartekracht en magnetisme, mogelijk twee aspecten zijn van hetzelfde diepe geologische proces.

Het team veronderstelt dat aan de basis van de aardmantel, waar gesteenten rijk aan perovskietmineralen worden gevonden, een verandering plaatsvindt op atomair niveau. Onder enorme druk kan de kristalstructuur van het mineraal "instorten" tot een dichtere vorm, een proces dat bekend staat als een faseovergang.

Deze verandering verdicht het gesteente, waardoor de massa van het gebied toeneemt en er een zwaartekrachtsignaal ontstaat. Nabijgelegen gesteenten worden gedwongen zich te herschikken, waardoor de grens tussen de mantel en de kern ongeveer 10 cm kromtrekt. Dat klinkt misschien klein, maar de verandering is groot genoeg om de convectiestromen van gesmolten ijzer in de buitenkern te beïnvloeden. Deze stromen zijn de bron van het aardmagnetisch veld en veroorzaakten de geomagnetische verstoring in 2007.

Dr. Panet waarschuwde dat dit scenario verder onderzocht moet worden: "Dit is slechts een hypothese, we hebben meer bewijs nodig." Desalniettemin zou de waarneming van een dergelijke gebeurtenis al een grote stap voorwaarts zijn in de aardwetenschappen.

"Voor het eerst hebben we overtuigend bewijs dat dynamische processen aan de basis van de aardmantel snel genoeg plaatsvinden om te kunnen worden bestudeerd terwijl ze plaatsvinden", aldus professor Barbara Romanowicz, seismoloog aan de Universiteit van Californië in Berkeley.

Tot nu toe heeft het team sinds 2007 geen vergelijkbare zwaartekrachtsignalen gedetecteerd. Maar de monitoring gaat door. Gegevens van de volgende generatie GRACE-satellieten zullen naar verwachting meer mysteries onthullen op de diepste niveaus van de planeet, waar de aarde stilletjes "ademt" en beweegt.

Terug naar het onderwerp

MINH HAI

Bron: https://tuoitre.vn/phat-hien-bien-dong-bi-an-sau-2-900km-duoi-long-dat-20250918183852224.htm