Decenijama od njihovog otkrića, seizmički signali poznati kao prekursori PKP izazivali su naučnike. Regioni donjeg plašta Zemlje rasipaju dolazne seizmičke talase, koji se vraćaju na površinu kao PKP talasi različitim brzinama.
Poreklo signala prekursora, koji stižu ispred glavnih seizmičkih talasa koji putuju kroz Zemljino jezgro, ostalo je nejasno, ali istraživanje koje su vodili geofizičari sa Univerziteta Juta baca novo svetlo na ovu misterioznu seizmičku energiju.
Čini se da se prekursori PKP šire sa mesta duboko ispod Severne Amerike i zapadnog Pacifika i verovatno imaju povezanost sa „zonama ultra niske brzine“, tankim slojevima u omotaču gde seizmički talasi značajno usporavaju, prema istraživanju objavljenom u AGU Advances.
„Ovo su neke od najekstremnijih karakteristika otkrivenih na planeti. Mi legitimno ne znamo šta su“, rekao je glavni autor Michael Thorne, vanredni profesor geologije i geofizike U. „Ali jedno što znamo je da se čini da se na kraju akumuliraju ispod žarišnih vulkana.“
Ove perjanice su odgovorne za vulkanizam uočen na Jeloustonu, Havajskim ostrvima, Samoi, Islandu i ostrvima Galapagos.
„Izgleda da ovi zaista, zaista veliki vulkani opstaju stotinama miliona godina na otprilike istom mestu“, rekao je Torn. U prethodnom radu, takođe je pronašao jednu od najvećih svetskih poznatih zona ultra-niskih brzina.
„Nalazi se tačno ispod Samoe, a Samoa je jedna od najvećih žarišnih vulkana“, primetio je Torn.
Skoro jedan vek geonaučnici su koristili seizmičke talase za ispitivanje unutrašnjosti Zemlje, što je dovelo do brojnih otkrića koja inače ne bi bila moguća. Drugi istraživači na U, na primer, okarakterisali su strukturu Zemljinog čvrstog unutrašnjeg jezgra i pratili njegovo kretanje analizom seizmičkih talasa.
Kada zemljotres pogodi Zemljinu površinu, seizmički talasi se probijaju kroz plašt — 2.900 kilometara debeo dinamički sloj vruće stene između Zemljine kore i metalnog jezgra. Thorneov tim je zainteresovan za one koji se „razbacuju“ kada prođu kroz nepravilne karakteristike koje predstavljaju promene u materijalnom sastavu u plaštu. Neki od tih rasejanih talasa postaju prethodnici PKP.
Torn je pokušao da utvrdi gde se tačno dešava ovo rasejanje, posebno zato što talasi putuju kroz Zemljin omotač dva puta, to jest, pre i posle prolaska kroz Zemljino tečno spoljašnje jezgro. Zbog tog dvostrukog putovanja kroz plašt, bilo je skoro nemoguće razlikovati da li su prethodnici nastali sa strane izvora ili sa strane prijemnika putanje zraka.
Thorneov tim, koji je uključivao asistenta profesora Suria Pachhaia, osmislio je način da modelira talasne oblike kako bi otkrio ključne efekte koji su ranije ostali neprimećeni.
Koristeći najsavremeniju metodu seizmičkog niza i nova teorijska zapažanja iz simulacija zemljotresa, razvili su istraživači, analizirali su podatke od 58 zemljotresa koji su se dogodili oko Nove Gvineje i zabeleženi su u Severnoj Americi nakon prolaska kroz planetu.
„Mogu da postavim virtuelne prijemnike bilo gde na površini zemlje, a ovo mi govori kako bi seizmogram trebalo da izgleda od zemljotresa na toj lokaciji. I to možemo da uporedimo sa stvarnim snimcima koje imamo“, rekao je Torn. „Sada smo u mogućnosti da podržimo projekat odakle ova energija dolazi.
Njihova nova metoda omogućila im je da preciziraju gde se rasejanje dogodilo duž granice između spoljašnjeg jezgra tečnog metala i omotača, poznate kao granica jezgro-plašt, koja se nalazi 2.900 kilometara ispod površine Zemlje.
Njihovi nalazi ukazuju na to da prethodnici PKP-a verovatno dolaze iz regiona koji su dom zona ultra niske brzine. Thorne sumnja da su ovi slojevi, koji su debeli samo 20 do 40 kilometara, formirani tamo gde subdukcijske tektonske ploče zadiru u granicu jezgra-plašt u okeanskoj kori.
„Ono što smo sada otkrili je da ove zone ultra niske brzine ne postoje samo ispod žarišta. One su rasprostranjene po celoj granici jezgra-plašt ispod Severne Amerike“, rekao je Torn. „Zaista izgleda da se ovi ULVZ-ovi aktivno generišu. Ne znamo kako. Ali pošto ih vidimo blizu subdukcije, mislimo da se bazalti srednjeg okeanskog grebena tope, i tako se stvaraju. I onda dinamika gura ove stvari širom Zemlje i na kraju će se akumulirati ispod žarišta.“
Dinamika gura ove stvari širom Zemlje i na kraju će se akumulirati na granicama velikih provincija niske brzine, koje su kompoziciono različite karakteristike kontinentalne skale ispod Pacifika i Afrike, prema Thorneu.
„Mogu se dodatno akumulirati ispod žarišta, ali je nejasno da li su ovi ULVZ-ovi generisani istim procesom“, rekao je on. Utvrđivanje posledica takvog procesa moraće da sačeka buduća istraživanja.“
