Strutture inaspettate di roccia fusa nelle profondità della Terra

Una visione in profondità, al confine tra il nucleo e il mantello terrestre può aiutare a rivelare i processi geologici che avvengono nelle profondità del nostro pianeta. Conoscenza che può fornire indizi sui movimenti delle placche tettoniche e sull’evoluzione della Terra.

Quando si verificano i terremoti, vengono generate delle onde sismiche che viaggiano sotto la superficie terrestre e che percorrono migliaia di chilometri. Quando esse incontrano cambiamenti nella densità, nella temperatura o nella composizione della roccia, cambiano velocità, curva o dispersione, producendo echi che possono essere rilevati dai sismometri.

Ora, i geofisici dell’Università del Maryland, hanno analizzato migliaia di queste registrazioni provenienti da onde sismiche in viaggio sotto l’Oceano Pacifico, riscontrando aree di roccia fusa insolitamente densa e calda.
Misurando il tempo di percorrenza e l’ampiezza di questi echi, gli scienziati possono evidenziare la presenza di queste strutture, al fine di sviluppare modelli circa le proprietà fisiche della roccia in profondità.

Utilizzando un algoritmo di apprendimento automatico chiamato Sequencer, i ricercatori hanno analizzato 7000 sismogrammi provenienti da centinaia di terremoti di magnitudo 6,5 o superiori che si sono verificati intorno al bacino dell’Oceano Pacifico dal 1990 al 2018. Dalle analisi sono emerse strutture mai viste prima sotto le isole Marchesi di origine vulcanica, e aree più vaste del previsto nelle profondità delle isole Hawaii.

Questi echi sono stati rilevati sul 40% di tutti i percorsi analizzati; una scoperta sorprendente, perché precedenti studi portavano a supporre che fossero molto più rari. Gli scienziati hanno anche scoperto che l’ampia porzione di materiale molto denso e caldo al confine tra il nucleo e il mantello sotto le Hawaii ha prodotto echi straordinariamente forti. Questo dimostra come l’algoritmo possa aiutare a contestualizzare i dati dei sismogrammi in tutto il mondo in un modo molto più dettagliato.

Lo studio è stato pubblicato nel numero odierno della rivista Science.