Syvän maanpiirteen salatut venytykset

Kuvittele maa avaruudesta katsottuna: kiinteä, rauhallinen pallo. Unohda se. Jalkojesi alla, noin 3000 kilometrin syvyydessä, vanhat mannerlaatat venyttävät ympäröiviä kiviä hurjalla voimalla. Tutkijat näkivät tämän vasta nyt selvästi.

Yllättävä läpimurto järistystiedoista

UC Berkeleyn johtama tiimi, Johannan Wolfin johdolla, kokosi jättimäisen aineiston. Siellä on 16 miljoonaa seismogrammaa 24 maailmanlaajuisesta tietokeskuksesta. Se on kuin tuijottaisi maapalloa miljoonasta kulmasta yhtä aikaa.

Maanjäristykset lähettävät aaltoja syvälle sisään. Ne kimpoilevat ytimestä ja palaavat pintaan. Tutkijat lukevat näitä aaltoja kuin ultraten kuvia. Tulos: alimman vaipan kivet ovat pahasti vääntyneet.

Näin havaitaan vääntymät syvältä

Avainsana on anistropia. Se tarkoittaa, että aallot kulkevat eri nopeuksilla eri suuntiin. Venytetty kivi nopeuttaa aaltoja pitkin venymissuuntaa, hidas muualta. Kuten juoksu myötä- tai vastatuuleen.

Kartoittaessaan nopeuseroja tutkijat piirsivät kuvan paineista ja venytyksistä. Kahdessa kolmasosassa alueista vääntymät näkyivät selvästi.

Syypää: uponneet vanhat laatat

Vääntymät eivät ole sattumaa. Ne osuvat juuri sinne, missä vanhat laatat uppoavat vaippaan. Mannerlaatat törmäilevät ja liukuvat alleen. Ne eivät katoa, vaan painuvat hitaasti syvemmälle.

Äärimmäinen paine ja kuumuus muokkaavat laattojen mineraaleja. Niin syntyy anistropinen rakenne, jonka aallot paljastavat. Hidas onnettomuus miljoonien vuosien takaa.

Avoimia kysymyksiä riittää

Wolf on rehellinen: puuttuvat vääntymät eivät tarkoita poissaoloa. Signaali voi olla heikko, kuin kuiskaus metelissä. Vanhat pinnalliset arvet ("fossiili-anistropia") voivat säilyä, tai syvyys luo uusia. Luultavasti molempia.

Miksi tämä on iso juttu

Syvän vaipan virtaukset kertovat paljon:

• Mannerlaattojen toiminnasta
• Magneettikentän synnystä
• Lämmön leviämisestä
• Puuttuvista muokkausprosesseista

Ylävaipan konvektio on tuttu, pinnat vetävät sitä perässään. Alavaippa oli pimeä. Nyt valot syttyivät.

Aineiston kultakaivos

Wolfin mukaan aineisto on "aarreaitta" vuosiksi eteenpäin. Se on pohja tuhansille tutkimuksille. Tulevaisuudessa ymmärrämme virtaukset: suunnan, liikkeen, yhteydet. Olemme lähempänä kuin koskaan.

Lopputulos

Jokainen järistys on maapallon selfie. Tutkijat oppivat lukemaan niitä paremmin. Syvällä vanhat laatat uppoavat, venyttävät vaippaa ja muokkaavat planeettaa. Hiljaista, näkymätöntä, mutta todellista. Nyt meillä on kartta.