दशकों से, वैज्ञानिकों ने पृथ्वी की सतह के नीचे छिपे रहस्यों को उजागर करने की मांग की है। सबसे अधिक गड़गड़ाहट वाले क्षेत्रों में से एक डी “परत है, जो सतह के नीचे लगभग 2,700 किलोमीटर (1,700 मील) स्थित है, जो ग्रह के निचले मेंटल और बाहरी कोर के बीच की सीमा पर है। यह क्षेत्र लंबे समय से अपने असामान्य भूकंपीय गुणों के लिए जाना जाता है, जो इसकी संरचना और व्यवहार के बारे में डेब्यू करते हैं।अब, एथ ज्यूरिख के शोधकर्ताओं द्वारा किए गए एक ग्राउंडब्रेकिंग अध्ययन से पता चला है कि पृथ्वी के मेंटल की इस गहरी परत में ठोस चट्टान एक तरल पदार्थ की तरह आगे बढ़ सकती है, जबकि अभी भी अपनी ठोस स्थिति को बनाए रखती है। प्रोफेसर के नेतृत्व में मोटोहिको मुराकामीअनुसंधान टीम ने प्रयोगात्मक साक्ष्य प्रदान करते हैं कि कैसे डी “परत संरेखित और भूवैज्ञानिक समय पर विकृत में खनिज। संचार पृथ्वी और पर्यावरणनई रोशनी पर शेड मंचक संवहन, थाली की वस्तुकला, ज्वालामुखी गतिविधिऔर यहां तक कि पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की पीढ़ी।
पृथ्वी की छिपी हुई डी “परत अंत में ध्यान में आती है
डी “परत बाहरी कोर के ठीक ऊपर बैठती है और ग्रह की आंतरिक गतिशीलता में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। यह भू -वैज्ञानिकों के लिए एक केंद्र बिंदु रहा है क्योंकि भूकंपीय तरंगे इसके माध्यम से पारित होने से अपेक्षा से अलग व्यवहार होता है, अक्सर कुछ क्षेत्रों में तेजी से यात्रा करते हैं और दूसरों में धीमी गति से होते हैं। इन विविधताओं के कारण को समझना एक चुनौती रही है, क्योंकि इस परत में स्थितियों में अत्यधिक दबाव और तापमान शामिल हैं जो प्रयोगशाला प्रयोगों में दोहराने के लिए मुश्किल हैं।डी “परत का अध्ययन करने के लिए, मुराकामी की टीम ने डायमंड एनविल कोशिकाओं का उपयोग किया-ऐसी परिस्थितियों में खनिजों की परमाणु संरचना की जांच करने के लिए पृथ्वी के भीतर गहरे पाए जाने वाले दबावों को पार करने वाले दबावों को उत्पन्न करने में सक्षम।शोधकर्ताओं ने डी “परत के उच्च दबाव, उच्च तापमान वाले वातावरण को फिर से बनाया और देखा कि खनिजों ने कैसे व्यवहार किया। उन्होंने मैग्नीशियम जर्मन क्रिस्टल का उपयोग मेंटल खनिजों के लिए एक प्रयोगात्मक एनालॉग के रूप में इस्तेमाल किया क्योंकि वे समान संरचनात्मक गुणों का प्रदर्शन करते हैं लेकिन प्रयोगशाला में काम करना आसान होता है।
मेंटल डायनेमिक्स में पेरोव्साइट की भूमिका
अध्ययन के बाद-पेरोविसाइट पर ध्यान केंद्रित किया गया, खनिज पेरोविसाइट का एक उच्च दबाव चरण जो डी “परत की चरम स्थितियों के तहत बनता है। पोस्ट-पेरोव्साइट में अद्वितीय संरचनात्मक गुण होते हैं जो लंबे समय तक भूवैज्ञानिक तनाव के अधीन होने पर इसके क्रिस्टल को विशिष्ट पैटर्न में संरेखित करने की अनुमति देते हैं।यह संरेखण ठोस-राज्य प्रवाह को सक्षम करता है, एक प्रक्रिया जिसमें ठोस चट्टान विकृत हो जाती है और पिघलने के बिना एक चिपचिपा तरल पदार्थ की तरह चलती है। इस तरह के आंदोलन में मेंटल संवहन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है – चट्टान का धीमा संचलन जो पृथ्वी की सतह पर टेक्टोनिक प्लेटों के आंदोलन को चलाता है।
भूकंपीय तरंग विसंगतियों की व्याख्या करना
अनुसंधान के प्रमुख परिणामों में से एक यह स्पष्टीकरण है कि डी “परत के कुछ क्षेत्रों से गुजरते समय भूकंपीय तरंगों में सात प्रतिशत तक तेज क्यों हो सकती है। पोस्ट-पेरोवस्काइट क्रिस्टल के संरेखण ने चट्टान के माध्यम से भूकंपीय ऊर्जा यात्रा को बदल दिया, वैश्विक भूकंपीय डेटा में देखे गए पैटर्न।यह खोज प्रभावी रूप से भूभौतिकी में एक लंबे समय से चली आ रही पहेली को हल करती है और गहरी मेंटल खनिज व्यवहार और सतह-स्तरीय भूकंपीय माप के बीच एक स्पष्ट लिंक प्रदान करती है।
प्लेट टेक्टोनिक्स और ज्वालामुखी पर प्रभाव
डी “परत में ठोस चट्टान के आंदोलन में प्लेट टेक्टोनिक्स के लिए महत्वपूर्ण निहितार्थ हैं। मेंटल प्लम- पृथ्वी के भीतर गहरी से उठने वाली गर्म चट्टान के कॉलम्स-पोस्ट-पेरोव्साइट खनिजों के संरेखण द्वारा निर्देशित किया जा सकता है, ऊपरी मेंटल और क्रस्ट की ओर गर्मी और सामग्री को निर्देशित करना।ये प्रक्रियाएं हवाई और आइसलैंड में ज्वालामुखी हॉटस्पॉट बनाने के लिए जिम्मेदार हैं। अध्ययन यह भी समझाने में मदद करता है कि गहरी मेंटल प्रक्रियाएं पर्वत श्रृंखलाओं के गठन और सबडक्शन क्षेत्रों के साथ गतिविधि को कैसे प्रभावित करती हैं, जहां एक टेक्टोनिक प्लेट दूसरे के नीचे स्लाइड करता है।
पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र से संबंध
प्लेट टेक्टोनिक्स से परे, निष्कर्षों में जियोडायनामो को समझने के लिए महत्वपूर्ण निहितार्थ हैं – वह तंत्र जो पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र को उत्पन्न करता है। गहरी मेंटल से बाहरी कोर तक गर्मी का वितरण तरल लोहे के कोर के भीतर संवहन को प्रभावित करता है, जो बदले में चुंबकीय क्षेत्र पीढ़ी को प्रभावित करता है।यह दिखाते हुए कि डी “लेयर चैनल ठोस-राज्य प्रवाह के माध्यम से कैसे गर्मी करते हैं, अध्ययन से पिछले 200 मिलियन वर्षों में गहरी मेंटल प्रक्रियाओं और पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की स्थिरता और विविधताओं के बीच पहले से अंडरप्रेक्टेड लिंक का पता चलता है।
कार्यप्रणाली और प्रयोगात्मक अंतर्दृष्टि
मुराकामी की टीम ने अपने परिणाम प्राप्त किए:
- कोर-मेंटल सीमा पर उन लोगों के समान, सैकड़ों गिगापास्कल्स के दबाव बनाने के लिए डायमंड एनविल कोशिकाओं का उपयोग करना।
- गहरी गर्मी को गहराई से पाए जाने वाले गहन गर्मी का अनुकरण करने के लिए उच्च तापमान वाले लेजर को लागू करना।
- सिंक्रोट्रॉन एक्स-रे विवर्तन के साथ क्रिस्टल संरचनाओं का विश्लेषण करना यह देखने के लिए कि खनिज ऐसी परिस्थितियों में कैसे विकृत हो जाते हैं।
- मेंटल पेरोवकाइट के लिए एक स्टैंड-इन के रूप में मैग्नीशियम जर्मन का अध्ययन करना शोधकर्ताओं को खनिज संरेखण और प्रवाह गुणों का निरीक्षण करने की अनुमति देता है।
पृथ्वी विज्ञान के लिए महत्व
यह खोज कि ठोस चट्टान पृथ्वी के भीतर एक तरल पदार्थ की तरह व्यवहार कर सकती है:
- मेंटल संवहन का एक अधिक पूर्ण मॉडल और सतह भूविज्ञान पर इसके प्रभाव।
- डी “परत में पाई गई भूकंपीय विसंगतियों के लिए एक स्पष्टीकरण।
- पृथ्वी के कोर और मेंटल के बीच गर्मी के प्रवाह में नई अंतर्दृष्टि।
- कैसे मेंटल प्लम बनता है और ज्वालामुखी को प्रभावित करता है, इसकी बेहतर समझ।
- गहरी पृथ्वी प्रक्रियाओं और चुंबकीय क्षेत्र पीढ़ी के बीच एक कड़ी।