ABD’deki Maryland Üniversitesi’nden jeofizikçiler, Dünya’nın erimiş çekirdeği ve üzerindeki katı manto tabakası arasındaki yapıları tanımlamak için yeni bir sismik dalga çalışması gerçekleştirdiler. Sismik dalga kayıtlarını inceleyen bilim insanları, çekirdek ve manto arasındaki bölgede daha yaygın, heterojen yapılar keşfettiler.
Çalışmayı gerçekleştiren bilim insanları, tespit edilen yapıların nasıl oluştuğu konusundaki tahminlerden emin değiller. Çekirdeğin üstünde bulunan yapıyla alakalı daha önce yapılan çalışmalar, sadece sınırlı bir görüş sağlıyordu.
Bilim insanları, tespit ettikleri yapıların şekillerinin ve boylarının daha iyi anlaşılmasının Dünya’nın derinliklerinde meydana gelen jeolojik süreçleri ortaya çıkarmaya yardımcı olacağını söylediler. Bu bilgiler ayrıca plaka tektoniğinin hareketleri ve Dünya’nın evrimi konusunda da yeni ipuçlarının ortaya çıkarılmasını sağlayabilir.
Dünya’nın çekirdeğiyle manto sınırı arasındaki bölgenin kapsamlı bir görünümünü sunan çalışma bugün, Science dergisinde yayınlandı. Science’da yayınlanan makalenin yazarları, çalışmalarında Pasifik Okyanusu havzasının altından geçen sismik dalgaların yankılarına odaklandıklarını açıkladılar.
Hawaii Adaları’nın altında bulunan yapının, daha önce düşünülenden çok daha büyük olduğu anlaşıldı
Yapılan analizler Güney Pasifik’teki volkanik Marquesas Adaları’nın altında bulunan ve daha önce bilinmeyen bir yapının ortaya çıkarılmasını sağladı. Çalışma aynı zamanda Hawaii Adaları’nın altında bulunan yapının daha önce bilinenden çok daha büyük olduğunu gösterdi.
Çalışmaya katılan araştırmacılardan Doyeon Kim, “Bir seferde birkaçına odaklanmak yerine binlerce çekirdek-manto sınır yankısına bir kerede bakarak tamamen yeni bir bakış açısı kazandık. Bu bakış açısı bize çekirdek-manto sınır bölgesinin bu yankıları üretebilecek birçok yapıya sahip olduğunu ve daha önce farkına varamadığımız bir şey olduğunu gösteriyor” dedi.
Depremler, Dünya yüzeyinin altında binlerce kilometre boyunca yol alan sismik dalgalar üretirler. Dalgalar kaya yoğunluğu, sıcaklık veya bileşimdeki değişikliklerle karşılaştığında tespit edilebilen yankılar oluşturarak hızı, bükülmeyi veya dağılma durumunu değiştirirler. Yakındaki yapıların yankıları daha hızlı gelirken, daha büyük yapıların yankıları daha gürültülüdür.
Bilim insanları, bu yankıların farklı konumlardaki sismometrelere ulaştıklarında seyahat süresini ve genliğini ölçerek, yüzeyin altına gizlenmiş kayaların fiziksel özelliklerinin modellerini geliştirebiliyorlar. Bu süreç yarasaların çevrelerini anlamak için kullandıkları yankılanma şekline benziyor.
Bilim insanları, çalışma için yeni bir makine öğrenme algoritması kullandılar
Çalışma sırasında Doyeon Kim ve meslektaşları, çekirdek-manto sınırı boyunca ilerledikçe kesme dalgası adı verilen belirli bir dalga türünün ürettiği yankıları aradılar. Sismogram olarak bilinen tek bir depremden yapılan bir kayıtta, kırılmış kesme dalgalarından gelen yankıların rastgele gürültüden ayırt edilmesi zor olabilir. Ancak aynı anda birçok depremden birçok sismograma bakmak verilerde gizlenen yankıları tanımlayan benzerlikleri ve kalıpları ortaya çıkarabilir.
Sequencer ismi verilen yeni bir makine öğrenme algoritmasını kullanan araştırmacılar, 1990 ve 2018 yılları arasında Pasifik Okyanusu havzasında meydana gelen 6.5 büyüklüğünde ve daha büyük depremden 7.000 sismogramı analiz ettiler.
Çalışmaya katılan bilim insanlarından Vedran Lekic, analiz ettikleri sismik dalga yollarının yüzde 40’ında yankı bulduklarını açıkladı. Lekic, bu durumun şaşırtıcı olduğunu söyledi. Çünkü araştırmacılar, sismik dalga yollarının bulunandan daha da nadir olmasını bekliyordu. Lekic, sismik dalga yollarının bu kadar yaygın olmasının çekirdek-manto sınırındaki anormal yapıların daha önce düşünülenden çok daha yaygın olduğu anlamına geldiğini de sözlerine ekledi.
Bilim insanları, aynı zamanda Hawaii’nin altındaki çekirdek- manto sınırındaki çok yoğun, sıcak malzemeden oluşan büyük yamanın, önceki çalışmalar sonucu ortaya çıkan tahminlerden çok daha büyük olduğunu gösteren yüksek ses yankıları ürettiğini keşfettiler.