Eine neue Technik zur Untersuchung ultraniedriger Geschwindigkeitszonen an der Kern-Mantel-Grenze der Erde

Die Kern-Mantel-Grenze (CMB) ist entscheidend für das Magnetfeld und die Rotation der Erde. Es ist bekannt, dass diese Grenze komplexe Strukturen beherbergt, darunter Ultralow-Velocity-Zonen (ULVZs), die durch deutlich verlangsamte seismische Wellengeschwindigkeiten gekennzeichnet sind. Der Ursprung und die Struktur dieser Zonen sind der Schlüssel zur Entschlüsselung und zum Verständnis einiger Geheimnisse in verwandten Bereichen, insbesondere in der Erdwissenschaft.

Seismologische Beobachtungen deuten darauf hin, dass ULVZs hauptsächlich in und um große Provinzen mit niedriger Geschwindigkeit (LLVPs) liegen, während ihr Vorkommen in Anomalien mit hoher Geschwindigkeit unklar bleibt. Um dieses Problem anzugehen, führten die Forscher eine neuartige Technik der seismischen Phase mit fokaler Erweiterung SKKKP B ein, um ULVZs am CMB zu erkennen.

Die Technik konzentrierte sich auf die Analyse der seismischen Kernphase des SKKKP – ein spezifisches Muster der Wellenausbreitung und -reflexion am CMB. Durch eine eingehende Analyse der SKKKP-Wellen stellten die Forscher fest, dass die ULVZs für die unerwartet großen beobachtbaren Entfernungen dieser Wellen verantwortlich sind.

Forscher entdeckten ULVZs nicht nur rund um den Pazifischen Ozean und unterhalb von Afrika, sondern auch in weniger erforschten Hochgeschwindigkeitsanomaliegebieten wie Mittelamerika, Zentral- und Westasien, Alaska und Grönland.

Weitere Untersuchungen deuteten darauf hin, dass die Bildung von ULVZ mit der Bewegung tektonischer Platten zusammenhängen könnte. Wenn eine subduzierende Platte in den unteren Mantel absinkt, kann sich ihre ozeanische Kruste mit einem niedrigeren Schmelzpunkt von der darunter liegenden Platte lösen und zum CMB absinken, was möglicherweise zu einem teilweisen Schmelzen und der Entstehung von ULVZ führt.

Die Studie verbessert das Verständnis des Innenlebens der Erde und unterstreicht die Bedeutung der Zusammenarbeit bei der wissenschaftlichen Erforschung, indem sie uns einen genaueren Blick auf unseren geheimnisvollen Planeten ermöglicht.

Die Studie wird in der Zeitschrift veröffentlicht Naturgeowissenschaften.