صدای سنگ ها عمق زمین را آشکار می کند

هنگام کاوش عمق زمین ، صداهای مختلفی مانند ترق ترق ، فشردن یا خراشیدن سیم ها شنیده می شود، این صداها از شکاف، منافذ و عیوب در سنگ ها ناشی می شود.

به گزارش تکناک، اخیراً، تیمی از زمین شناسان موسسه فناوری ماساچوست (MIT) کشف کرده اند که ریتم و سرعت این صداها می تواند چیزی در مورد عمق و قدرت سنگ های اطراف آشکار کند.

زمین شناسان از طریق تحقیقات آزمایشگاهی، الگوهای صوتی را در سنگ ها کشف کردند. آنها آزمایش هایی را با استفاده از نمونه هایی از سنگ مرمر انجام دادند و آنها را تحت فشارهای مختلف قرار دادند و شرایطی شبیه به شرایط تجربه شده در پوسته زمین را شبیه سازی کردند.

هرچه پایین تر بروید، صداها بلندتر می شود

Matěj Peč، زمین شناس در MIT، اظهار داشت: اگر به صدای سنگ ها گوش می دادید، هر چه عمیق تر بشوید، در گام بالا و بالاتری آواز می خوانند.

Peč و تیم او در حال مطالعه سنگ ها هستند تا تشخیص دهند که آیا الگوهای صوتی خاصی که اغلب به عنوان اثر انگشت شناخته می شوند، تحت فشارهای مختلف ظاهر می شوند یا خیر؟ از طریق مطالعات آزمایشگاهی، آنها نشان دادند که نمونه‌های سنگ مرمر تحت فشار کم، صدای بم با گام پایین تولید می‌کنند و تحت فشارهای بالاتر، صدای بلند شبیه به بهمن ایجاد میکنند.

تیم با تجزیه و تحلیل پالس های اولتراسوند از طریق سنگ ها و گوش دادن دقیق به الگوهای آکوستیک، توانست صداهای منحصر به فرد را شناسایی کند. این مشاهدات به محققان اجازه داد تا رابطه بین الگوهای صوتی و عمق و قدرت سنگ را درک کنند.

این نتایج به دانشمندان اجازه داد تا انواع شکاف‌ها، ترکها و عیوب موجود در پوسته زمین را در اعماق مختلف تخمین بزنند، به تعیین بیشتر مناطق ناپایدار و درک رفتار سنگ‌ها در هنگام زلزله و فوران کمک کرد.

Peč توضیح داد که برای استفاده از گرمای منابع زمین گرمایی، دانشمندان باید بیاموزند که چگونه سنگ هایی را که در حالت مختلط هستند حفاری کنند. او افزود: اما به طور کلی، این یک علم بنیادی است که می‌تواند به ما کمک کند تا بفهمیم لیتوسفر در کجا قوی‌تر است.

سنگ های شکننده در نزدیکی پوسته زمین

پوسته زمین با پوست سیب قابل مقایسه است، به این معنی که حتی اگر ضخیم به نظر برسد، پوسته نسبتاً نازک است و حداکثر عمق آن نزدیک به 44 مایل (70 کیلومتر) است. این بخش کوچکی از قطر بسیار بزرگتر زمین است یعنی12700 کیلومتر است.

زمین شناسان دریافتند که سنگ های نزدیک به سطح زمین (Earth : third planet from the Sun in the Solar System) معمولا شکننده هستند و می توانند به راحتی بشکنند. با این حال، با فشار و گرمای فوق العاده از هسته زمین، سنگ ها با رفتن به عمق پوسته انعطاف پذیرتر می شوند. این بدان معنی است که آنها می توانند مانند یک مایع غلیظ، شبیه عسل، خم شوند و جریان پیدا کنند.

چنین وضعیتی نوعی ناحیه انتقالی بین سنگ های سطحی شکننده و سنگ های شکل پذیر در عمق را پیشنهاد می کند. این منطقه انتقالی اغلب به عنوان انتقال شکننده به شکل پذیر نامیده می شود.

علیرغم اهمیت آن، دانشمندان هنوز این انتقال را به طور کامل درک نکرده‌اند، اگرچه آنها معتقدند که ممکن است سنگ‌ها در پوسته زمین قوی‌ترین نقطه را داشته باشند.

درک این انتقال برای مطالعات مختلف زمین‌شناسی و لرزه‌شناسی ضروری است، زیرا می‌تواند به پیش‌بینی نحوه رفتار سنگ‌ها در شرایط مختلف، مانند هنگام زلزله یا فوران‌های آتشفشانی کمک کند.

Peč افزود: این حالت انتقالی که بخشی از آن جریان دارد، و بخشی دیگر شکننده است، واقعاً اهمیت دارد، زیرا ما فکر می‌کنیم اوج قدرت لیتوسفر در آنجاست و بزرگترین زمین‌لرزه‌ها در آنجا هسته می‌شوند. اما ما کنترل خوبی در مورد این نوع رفتار ترکیبی نداریم.

این مطالعه در مجموعه Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شده است