En ny undersøgelse forklarer den mærkelige opførsel af seismiske bølger i lag D, der ligger mellem jordens mantel og kerne.
I en dybde på omkring 2700 kilometer under jordens overflade, i et lag kendt som D, har forskere registreret en mærkelig acceleration af seismiske bølger – et fænomen, der i årtier har været et videnskabeligt mysterium. En ny international undersøgelse under ledelse af geologen Motohiko Murakami har kastet lys over denne anomali.
Tidligere blev bølgeaccelerationen knyttet til mineralet perovskit, som under ekstremt tryk omdannes til såkaldt postperovskit. Imidlertid har de seneste laboratorieeksperimenter og computermodellering vist, at det er deformationen af disse krystaller, der spiller den vigtigste rolle, når de udjævnes i en bestemt retning under påvirkning af dybdekonvektion.
Disse krystaller er anisotropiske – deres egenskaber ændrer sig afhængigt af retningen. Det er netop denne egenskab, der forklarer, hvorfor seismiske bølger bevæger sig hurtigere gennem jævnede krystaller end gennem en kaotisk struktur.
En nøglefaktor i udjævningen af krystallerne viste sig at være dyb konvektion – bevægelser af glødende magma i mantlen, der ligner atmosfæriske storme. Disse bevægelser, der længe kun var teoretisk forudsagt, er nu bekræftet eksperimentelt.
Murakami og hans team gennemførte simuleringer ved hjælp af MgGeO₃-materiale og skabte i laboratoriet højtryks- og temperaturforhold svarende til dem, der findes i planetens indre. Resultaterne bekræftede, at når postperovskitkrystaller udjævnes, passerer seismiske bølger gennem dem betydeligt hurtigere.
Denne opdagelse afslører ikke kun hemmeligheden bag seismiske bølgers mærkelige opførsel, men giver også en dybere forståelse af, hvordan Jordens indre ‘mekanik’ fungerer, herunder varme- og masseudvekslingen mellem mantlen og kernen.
Ifølge Murakami er dette den første eksperimentelle bekræftelse af en teori, der forener seismologiske observationer med dybdegående geofysik.
