Les sismologues de Berkeley ont créé une carte 3D des couches profondes de la Terre

Des spécialistes de Berkeley, en Californie, ont effectué une «tomodensitométrie» de certaines régions de la Terre, créant une carte tridimensionnelle des volcans, y compris des couches profondes. Jusqu'à présent, la carte ne couvre pas la Terre entière, mais uniquement des régions telles que Samoa, Hawaï, Islande. La "tomodensitométrie" a été réalisée à l'aide d'un supercalculateur du NERSC. Le système a réalisé une modélisation des couches profondes, montrant la structure des régions sismiquement actives.

Si la tomographie par ordinateur du corps humain est effectuée à l'aide de rayons X, les scientifiques n'ont pas analysé la Terre, mais ont étudié le passage des ondes sismiques à travers les couches profondes et proches de la surface de la croûte terrestre. Ces vagues n'ont pas été générées par l'homme, mais par des tremblements de terre. Les spécialistes ont surveillé 273 séismes violents pendant 20 ans.



Auparavant, les sismologues ont déjà tenté de créer une carte en trois dimensions des piliers du manteau du magma. Mais jusqu'à présent, il n'était pas clair si ces colonnes se connectaient à des volcans connus ou étaient isolées.

La nouvelle carte du manteau à haute résolution montre non seulement la connexion des piliers magmatiques avec des canaux externes (volcans), mais montre également qu'à une profondeur d'environ 1000 km, les «lacs magmatiques» peuvent atteindre une taille de 600 à 1000 km. C'est cinq fois plus que prévu. La température des piliers magmatiques est environ 400 degrés plus élevée que la température des roches environnantes.

«Avant nous, personne n'a vu ces objets en forme de colonne reliant les couches inférieure et supérieure du manteau», explique Scott French, l'un des participants à l'étude. Un autre membre de l'équipe note que tous les piliers ne se connectent pas directement aux volcans - souvent tout cela ressemble plus à un delta de rivière. Les piliers du magma, selon les chercheurs, deviennent plus étroits à mesure qu'ils approchent de la couche supérieure du manteau.


Un exemple de l'emplacement des réservoirs de magma et des colonnes de magma dans le manteau (Image: Scott French) Les

scientifiques ont également essayé de créer une carte approximative de l'emplacement des colonnes et des réservoirs de magma, affichant les informations reçues partout dans le monde.


Il s'est avéré que la plupart des volcans sont associés à des réservoirs magmatiques situés entre le noyau métallique et le manteau à une profondeur d'environ 2800 km.

Fait intéressant, le superordinateur n'a pas pu détecter la connexion entre le volcan Yellowstone et les piliers magmatiques. Peut-être que la taille des piliers de cet endroit est trop petite et qu'il est tout simplement impossible de l'identifier à l'aide des méthodes existantes.

Pour créer la carte elle-même («tomodensitométrie»), les scientifiques ont utilisé un modèle très précis de propagation des ondes sismiques à travers le manteau, en utilisant les données de sismographes et d'autres capteurs situés dans le monde entier. La création du modèle final a nécessité 3 millions d'heures de temps processeur pour les supercalculateurs NERSC. Tout cela a pris environ deux semaines.

Désormais, les experts prévoient de créer une carte encore plus précise de la structure des couches profondes du manteau. Peut-être, dans un premier temps, les scientifiques tenteront de créer une telle carte pour des régions individuelles, puis pour le monde entier dans son ensemble.

Source: https://habr.com/ru/post/fr383865/