Los terremotos envían ondas sísmicas a través de las capas de la Tierra a la misma velocidad. La región de las Islas Kermadec del Pacífico Sur fue golpeada por un poderoso terremoto en mayo de 1997. Un segundo gran terremoto golpeó el mismo sitio en septiembre de 2018, poco más de 20 años después, con su energía sísmica proveniente de la misma área.
En datos registrados en cuatro de las más de 150 estaciones de la Red Sísmica Global que registran vibraciones sísmicas en tiempo real, un nuevo estudio encuentra anomalías entre los eventos duales: Durante el terremoto de 2018, un grupo de ondas sísmicas conocidas como ondas SKS se movieron alrededor de un segundo más rápido que sus contrapartes en 1997.
Esta diferencia de un segundo en el tiempo de viaje de la onda SKS proporciona una visión crucial y sin precedentes de lo que sucede dentro de la onda SKS. el núcleo de la tierra El núcleo exterior.
La tierra no puede sustentar la vida sin ella. campo magnéticoEl campo magnético no funcionaría sin los flujos de metal líquido en movimiento en el núcleo exterior. Sin embargo, la comprensión científica de esta dinámica se basa en la simulación.
Ying Zhou, geólogo del Departamento de Ciencias de la Tierra de la Facultad de Ciencias de Virginia Tech, dijo: «Sabemos que solo en teoría, si tuviera convección en el núcleo externo, sería capaz de generar el campo magnético».
Además, los científicos solo pudieron adivinar la razón de las diferencias observadas gradualmente en intensidad del campo magnético La dirección que más probablemente implica cambios en los flujos en el núcleo externo.
Chu dijo, “Si miras el polo norte magnético, actualmente se está moviendo a una velocidad de unos 50 kilómetros. [31 miles] cada año. Se está alejando de Canadá hacia Siberia. El campo magnético no es el mismo todos los días. está cambiando A medida que cambia, también especulamos que la convección en el núcleo externo cambia con el tiempo, pero no hay evidencia directa. Nunca la habíamos visto antes».
Chu se dispuso a encontrar esta pista. Ella dijo , Cambios que ocurren en núcleo externo No es dramático, pero vale la pena enfatizarlo y una comprensión básica».
En las ondas sísmicas y sus cambios de velocidad en una escala de tiempo de una década, Zhou vio una forma de «muestrear directamente» el núcleo exterior. Esto se debe a que las ondas SKS que estudiaste pasan a través de ellos.
SKS representa tres fases de la onda:
- Atraviesa el manto como una onda S o una onda de corte.
- En el núcleo exterior como una onda de compresión.
- Retirarse a través del manto como una onda S.
La velocidad de viaje de estas ondas depende en parte de la densidad del núcleo externo en su camino. Si el grosor es menor en un área del núcleo externo a medida que la onda penetra, entonces la onda viajará más rápido, tal como lo hicieron las ondas SKS anómalas en 2018.
Chu dijo, «Algo ha cambiado a lo largo del camino de esa ola para que pueda ir más rápido ahora».
La diferencia en la velocidad de onda indica áreas de menor intensidad formadas en el núcleo externo en los 20 años desde el terremoto de 1997. La mayor velocidad de onda SKS durante el terremoto de 2018 se puede atribuir a la liberación de elementos ligeros como hidrógenoY el carbóny oxígeno en el núcleo externo durante la convección, como enfriar la tierra. «
«Los materiales que estaban allí hace 20 años ya no existen. Este es un material nuevo y más liviano. Estos elementos más livianos se moverán hacia arriba y cambiarán la densidad en el área en la que se encuentran».
«Es evidencia de que el movimiento ocurre en el núcleo y que cambia con el tiempo, como supusieron los científicos. Podemos verlo ahora. Si podemos verlo desde ondas sísmicasEn el futuro, podremos instalar estaciones sísmicas y monitorear este flujo”.
Los científicos también planean analizar registros sísmicos continuos de dos estaciones sísmicas. Uno de ellos actuará como una fuente «virtual» de terremotos.
Cho Él dijoY el «Podemos usar terremotos, pero la limitación de depender de los datos de terremotos es que no podemos controlar las ubicaciones de los terremotos. Pero podemos controlar las ubicaciones de las estaciones de terremotos. Podemos colocar las estaciones en cualquier lugar que queramos, para que el La trayectoria de la onda de una estación a la otra pasa por el núcleo externo». Si observamos eso a lo largo del tiempo, podemos ver cómo las ondas sísmicas penetrantes subyacentes cambian entre estas dos estaciones. Al hacerlo, podremos ver mejor la movimiento de fluidos en el núcleo externo a lo largo del tiempo».
Referencia de la revista:
- Zhou, Y. La variación transitoria en la velocidad de las ondas sísmicas apunta a un rápido movimiento de fluidos en el núcleo exterior de la Tierra. Entorno terrestre común 3, 97 (2022). DOI: 10.1038 / s43247-022-00432-7
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