Antarktidos vidutinio gylio žemės drebėjimai po ledu

Po kraštovaizdžiu, kurį daugelis įsivaizduoja kaip visišką ramybę, žemė tyliai šnibždėdama ir kartais traškėdama rezonuoja toli po ledu. Mokslininkai dabar užfiksavo daugiau nei penkis šimtus smulkių virpesių ne įprastose tektoninių plokščių ribose, o giliai Rytų Antarktidoje, susitelkusių po Davido ledynu, kur tokios veiklos nesitikėta.

Atraskimas prasidėjo nuo žalių, triukšmingų įrašų iš 49 seisminių stočių, išsibarsčiusių po užšalusį žemyną. Rankinis šių duomenų atrankos procesas būtų buvęs tarsi adatos ieškojimas sniego pusnyje. Vietoje to komanda pasitelkė modernesnį sprendimą: giluminio mokymosi aptikimo įrankį, pagerintą perdavimo mokymusi, apmokytą atskirti subtilius žemės drebėjimų parašus nuo foninio triukšmo. Sistema ieškojo skirtumo tarp greičiau sklindančių pirminių (P) bangų ir lėtesnių skersinių (S) bangų, nes skersinės bangos sklinda tik per kietą uolieną, todėl jų buvimas rodo trapų lūžimą, o ne tirpsmo srautą.

Žemėlapis ir pjūvis aptiktų drebėjimų po Davido ledynu (DG).

Atsirado aiški schema: 510 vidutinio gylio žemės drebėjimų susitelkė maždaug tarp 100 ir 150 kilometrų gylio, su lokaliomis magnitudėmis nuo maždaug 1,6 iki 3,5. Maži. Giliai. Labai keista.

Šie įvykiai vadinami vidutinio gylio žemės drebėjimais ir kelia paradoksą. Žemiau maždaug 70 kilometrų uolienos patiria aukštą temperatūrą ir slėgį, sąlygas, kurios tradiciškai siejamos su plastiniu tekėjimu, o ne trapiu lūžimu, generuojančiu seizmines bangas. Plokštės viduje vykstantys drebėjimai prieštarauja paprastam vadovėlio vaizdui, kad dauguma drebėjimų įvyksta plokščių ribose.

Tikėtinas kaltininkas yra geometrijos ir temperatūros derinys. Rytų Antarktida yra stora, šalta litosferos dalis šalia plonesnės ir šiltesnės Vakarų Antarktidos plokštės. Toks kontrastas sukuria staigų litosferos tvirtumo gradientą. Pridėjus į viršų veikiančią jėgą iš santykinai karštos mantijos ir milžinišką žemyninį apkrovą nuo viršuje esančios ledų dangos, susiformuoja zona, kurioje kaupiasi įtempimai, galintys lenkti ir lūžti uolienas iš apačios. Paprastai tariant: plutą lanksto ir silpnina vietos, kur susitinka labai skirtingų savybių dalys.

Mokslininkai nustatė, kad žemės drebėjimus greičiausiai sukelia temperatūra ir slėgis.

Vis dėlto susitelkimas po Davido ledynu kelia klausimų. Panašaus tipo litosferos riba driekiasi per didžiąją Transantarktinių kalnų dalį, taigi faktas, kad aktyvumo kišenės atsiranda tik čia, rodo, jog papildomi vietiniai veiksniai — plokščių geometrijos skirtumai, mantijos temperatūros variacijos arba senųjų struktūrų palikimas plutoje — taip pat prisideda prie reiškinio.

Šis Antarkties atvejis prisijungia prie ilgėjančio sąrašo paslaptingų plokštės viduje vykstančių protrūkių kituose regionuose, pavyzdžiui Afganistane, Maroke ir Rumunijoje, kur seismiškumas atsisako laikytis paprastų taisyklių. Kiekvienas naujas aptikimas verčia geofizikus tikslinti modelius, kaip įsitempimas kaupiasi ir išsiskleidžia Žemės viduje, ypač kai temperatūra ir slėgis susilieja ir aptemdo ribą tarp trapaus ir plastinio elgesio.

Be gryno geologinio smalsumo, yra ir metodologinis pamokymas. Kuo gerėja aptikimo metodai — ypač dirbtinio intelekto sprendimai, pritaikyti silpnoms, užslėptom signaloms — tuo daugiau įvykių, kurie anksčiau likdavo nepastebėti, tampa matomi. Tai ne tik perrašo įsivaizdavimą apie Antarktidos seisminę tylą; tai rodo, kad daugelis plokštės viduje esančių vidutinio gylio drebėjimų visame pasaulyje gali vis dar slypėti triukšminguose duomenyse, laukdami tinkamų įrankių.

Paaiškėja, kad Antarktidos tyla nėra tokia absoliuti, kaip manyta, tad ką dar ledas gali slėpti nuo mūsų akių?