Mystiska fluktuationer upptäckta 2 900 km under jord

Ett internationellt forskarlag har just registrerat en enorm geologisk anomali: en mystisk förändring som inträffar på ett djup av nästan 2 900 km, precis vid gränsen mellan jordens mantel och kärna.

GRACE-satelliterna, som flög i tur och ordning från 2002 till 2017, upptäckte förändringar i jordens gravitation - Foto: NASA

Studien, som publicerades i Geophysical Research Letters, visar att bergstrukturer i den djupaste delen av manteln kan förändras dynamiskt på korta tidsskalor. Resultaten kan få viktiga konsekvenser för att förstå hur stora jordbävningar bildas eller hur magnetfältet, "skölden" som skyddar livet på jorden, skapas.

Forskargruppen, lett av forskaren Charlotte Gaugne Gouranton (Université de Paris), med framträdande deltagande av geofysikern Isabelle Panet (Université Gustave Eiffel, Frankrike), utnyttjade data från satellituppdraget GRACE (2002-2017), ett amerikansk-tyskt samarbetsprojekt utformat för att mäta jordens gravitationsfält.

De två GRACE-satelliterna flyger tillsammans på ett fast avstånd, vilket gör dem till exceptionellt precisa instrument. När den ledande satelliten passerar över en stor massa, såsom en bergskedja eller akvifer, får dess starkare gravitationskraft den att förskjutas något, vilket ändrar dess avstånd från den efterföljande satelliten. Dessa millimeterskaliga förändringar återspeglar korrekt förändringar i gravitationen.

GRACE var ursprungligen främst avsett för att studera vattnets kretslopp: smältande is, grundvattennivåer. Men tack vare sin extrema känslighet insåg teamet att den också kunde "fånga" fluktuationer djupt under jord, och de hade tidigare använt dessa data för att upptäcka tecken på hundratals kilometers djup, relaterade till stora jordbävningar.

I den nya analysen framträdde en ovanlig signal, tydligast år 2007, centrerad under Atlanten, utanför Afrikas kust. Signalens natur uteslöt helt möjligheten att den orsakades av förskjutna vatten- eller isförflyttningar på ytan. ”Åtminstone en del av orsaken måste komma inifrån den fasta jorden, från mycket djupt”, betonade Dr. Panet.

Det är värt att notera att satelliter som övervakar magnetfält vid samma tidpunkt år 2007 också registrerade en geomagnetisk anomali i samma område. Sammanträffandet i rum och tid tyder på att de två fenomenen, gravitation och magnetism, kan vara två aspekter av samma djupa geologiska process.

Teamet antar att vid basen av manteln, där bergarter rika på perovskitmineraler finns, sker en förändring på atomnivå. Under enormt tryck kan mineralets kristallstruktur "kollapsa" till en tätare form, en process som kallas fasövergång.

Denna förändring förtätar berget, vilket gör att områdets massa ökar och skapar en gravitationssignal. Närliggande bergarter tvingas att omorganiseras, vilket gör att gränsen mellan manteln och kärnan förvrängs med cirka 10 cm. Det kanske låter litet, men förändringen är tillräcklig för att påverka konvektionsströmmarna av smält järn i den yttre kärnan, vilka är källan till jordens magnetfält och orsakade den geomagnetiska störningen 2007.

Dr Panet varnade för att detta scenario skulle behöva ytterligare tester: "Detta är bara en hypotes, vi behöver fortfarande mer bevis." Men blotta observationen av en sådan händelse skulle betraktas som ett stort steg framåt inom jordvetenskapen.

"För första gången har vi övertygande bevis för att dynamiska processer vid mantelns bas sker tillräckligt snabbt för att kunna studeras medan de sker", säger professor Barbara Romanowicz, seismolog vid University of California, Berkeley.

Hittills har teamet inte upptäckt några liknande gravitationssignaler sedan 2007. Men övervakningen fortsätter. Data från nästa generations GRACE-satelliter förväntas hjälpa till att avslöja fler mysterier på planetens djupaste nivåer, där jorden tyst "andas" och rör sig.

Tillbaka till ämnet

MINH HAI

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