Yer Kabuğunun Altında Neler Oluyor? Manto Depremleri Araştırıldı
Bilim insanları, Dünya’nın kabuğunda değil, mantosunun derinliklerinde meydana gelen, az bilinen bir deprem sınıfının haritasını çıkardı.
Stanford bilim insanları, Dünya’nın kabuğunda değil, mantosunun derinliklerinde başlayan alışılmadık bir deprem türünün ilk kapsamlı küresel haritasını oluşturdu. Manto, gezegenin ince dış kabuğu ile erimiş çekirdeği arasında yer alır. Bu nadir olayların nerede meydana geldiğini haritalandırarak, araştırmacılar artık manto depremlerinin nasıl çalıştığını ve tüm depremlerin ardındaki güçler hakkında neler ortaya çıkarabileceğini daha iyi anlamak için yeni bir araca sahipler.
Science dergisinde yayınlanan bir çalışmaya göre, kıtasal manto depremleri dünyanın her yerinde meydana geliyor ancak belirli bölgelerde yoğunlaşıyor. Büyük kümeler, Güney Asya’daki Himalayaların altında ve Asya ile Kuzey Amerika arasındaki Bering Boğazı yakınlarında, Kuzey Kutup Dairesi’nin hemen güneyinde ortaya çıkıyor. Bu derin olayların incelenmesi, kabuk ve manto arasındaki sınırın yanı sıra, tektonik levha hareketlerini kısmen yönlendiren volkanik magmanın kaynağı olan üst mantonun davranışı hakkında değerli bilgiler sağlayabilir.
“Bu çalışmaya kadar, kıtasal manto depremlerinin gerçekte ne kadarının ve nerede meydana geldiğine dair net bir küresel bakış açımız yoktu,” diyor çalışmanın baş yazarı, Stanford Doerr Sürdürülebilirlik Okulu’nda jeofizik profesörü Simon Klemperer’in laboratuvarında eski doktora öğrencisi Shiqi (Axel) Wang. “Bu yeni veri setiyle, bu nadir manto depremlerinin nasıl başladığını çeşitli şekillerde incelemeye başlayabiliriz.”
Yüzeyin çok altında meydana geldikleri için, kıtasal manto depremleri nadiren fark edilebilir sarsıntıya neden olur veya insanlar için doğrudan tehlike oluşturur. Yine de, nasıl ve neden meydana geldiklerini anlamak, yer bilimlerinin çeşitli alanlarını ilerletebilir. Bu bilgi, nihayetinde bilim insanlarının daha yaygın, sığ depremlerle bağlantılı riskleri anlamalarını iyileştirebilir.
Çalışmanın kıdemli yazarı Klemperer, “Depremlerin genellikle fay hatlarında gerilimin serbest kaldığı yerlerde meydana geldiğini genel hatlarıyla bilsek de, belirli bir depremin neden belirli bir yerde meydana geldiği ve arkasındaki ana mekanizmalar iyi anlaşılmamıştır,” diye ekledi. “Manto depremleri, sıradan kabuk depremlerinin ötesinde depremlerin kökenlerini ve Dünya’nın iç yapısını keşfetmek için yeni bir yol sunuyor.”
Moho’nun Üstü ve Altı
Dünya kabuğu nispeten soğuk ve kırılgandır, altındaki manto ise daha sıcak ve yoğun, yarı katı kayadan oluşur. Yaklaşık 1800 mil kalınlığındaki manto, gezegenin iç kısmının büyük bir bölümünü oluşturur. Kabuk ve manto arasındaki sınır çizgisine Mohorovičić süreksizliği denir ve genellikle “Moho” olarak kısaltılır.
Bilim insanları, sert bir kayadan ziyade yavaşça akan bir katı gibi davranan mantonun önemli depremler üretip üretemeyeceğini uzun zamandır sorgulamaktadır. Çoğu kıtasal deprem, yaklaşık 6 ila 18 mil derinlikte başlar ve bu da onları kabuktaki Moho’nun oldukça üstüne yerleştirir. Büyük bir istisna, daha ağır okyanus plakalarının daha hafif kıtasal plakaların altına battığı ve yüzlerce mil derinlikte depremleri tetikleyebildiği dalma bölgelerinde meydana gelir.
Ancak bazı durumlarda, sismik aletler, dalma bölgelerinden çok uzakta olan kıtasal bölgelerin çok daha derinlerinde deprem kaynaklarını tespit etmiştir. Bu şüpheli Moho altı deprem merkezleri, Moho’nun 80 kilometre kadar altında yer alıyor ve bu durum, depremlerin manto içinde nasıl meydana gelebileceği konusunda önemli soruları gündeme getiriyor.
Dünya genelinde kıtasal manto depremlerini gösteren bir harita. Kaynak: Axel Wang
Son on yılda, artan kanıtlar çoğu bilim insanını az sayıda depremin mantoda başladığına ikna etti. Bu olaylar, kabukta meydana gelen depremlere göre çok daha az yaygın görünüyor ve belki de yaklaşık 100 kat daha az sıklıkla meydana geliyor. Buna rağmen, belirli bir depremin mantoda başladığını doğrulamak, sınırlı ve eksik veriler nedeniyle zor olmuştur.
Bu zorluğun üstesinden gelmek için Wang ve Klemperer, iki farklı sismik dalga türünü karşılaştıran bir teknik geliştirdiler. Depremler ve diğer bozulmalar, bu titreşimleri gezegen boyunca yayarak Dünya’nın tıpkı vurulmuş bir çan gibi titreşmesine neden olur.
Bir türü Sn veya “kapak” dalgaları olarak bilinir. Bunlar, manto’nun üst kısmında, “kapak” olarak adlandırılan bir alanda hareket eden kayma dalgalarıdır. Lg dalgaları olarak adlandırılan ikinci tür ise, kabuk boyunca verimli bir şekilde ilerleyen yüksek frekanslı titreşimlerden oluşur. Araştırmacılar, bu iki dalga türünün göreceli gücünü ölçerek, bir depremin kabukta mı yoksa manto’nun daha derinlerinde mi başladığını belirleyebilirler.
Wang, “Yaklaşımımız tamamen çığır açıcı çünkü artık bir manto depremini yalnızca depremlerin dalga biçimlerine dayanarak tanımlayabiliyorsunuz” dedi.
Çok sayıda nadir olay
Ekip, dünyanın dört bir yanındaki sismik izleme istasyonlarından gelen kayıtları analiz etti ve kabuğun kalınlığı gibi ek ayrıntıları da hesaba kattı. 46.000’den fazla kayıtlı depremle başlayan araştırmacılar, listeyi 1990’dan beri meydana gelen 459 kıtasal manto depremine kadar daralttılar.
Araştırmacılar, bu toplamın gerçek sayıyı muhtemelen hafife aldığını belirtiyor. Özellikle Himalayaların kuzeyindeki Tibet Platosu gibi uzak bölgelerde sismik ağların genişletilmesi, muhtemelen çok daha fazla manto olayını ortaya çıkaracaktır. Klemperer, kariyerinin büyük bir bölümünü bu izole bölgedeki sismik aktiviteyi incelemeye adamıştır. Orada meydana gelen kıtasal manto depremlerine dair erken belirtiler, daha sonra Wang’ı bu fenomeni daha derinlemesine araştırmaya teşvik etmiştir.
Artık teyit edilmiş manto depremlerinin giderek artan bir kataloğuna ve bunları tanımlamanın güvenilir bir yoluna sahip olan Wang ve Klemperer, bu sıra dışı depremlerin nasıl başladığını araştırmayı planlıyorlar. Bazıları, kabuk depremlerinden dışarı doğru yayılan sismik dalgalar tarafından tetiklenen artçı şoklar gibi görünüyor. Diğerleri ise, Dünya kabuğunun dalma bölgelerine giren levhaların dolaşımı ve geri dönüşümü sırasında manto içindeki ısı kaynaklı konveksiyondan kaynaklanıyor olabilir.
Araştırmaları devam ederken, Stanford ekibi, yüzeyin çok altında gerçekleşen süreçlere daha derinlemesine bir bakış açısı kazanmayı ve Dünya’nın iç yapısının nasıl işlediğine dair daha net bir anlayış geliştirmeyi bekliyor.
Wang, “Kıtasal manto depremleri, hem kabuktan hem de üst mantodan kaynaklanan, doğası gereği birbirine bağlı bir deprem döngüsünün parçası olabilir” dedi. “Dünyamızın bu katmanlarının bir bütün sistem olarak nasıl işlediğini anlamak istiyoruz.”
Kaynak: https://scitechdaily.com