Skorupa ziemska jest najbardziej powierzchniową warstwą Ziemi. W zależności, czy mówimy o oceanicznej czy kontynentalnej skorupie, jej miąższość sięga od kilkunastu do nawet 70 kilometrów w głąb planety. To w niej dochodzi do wielu procesów geologicznych, gdzie skały są łamane, kruszone, niszczone czy uplastyczniane. Zjawiska te generują szereg odgłosów, których w naturalnych warunkach nie jesteśmy w stanie usłyszeć z powierzchni Ziemi.
Czytaj też: Tak brzmi największy organizm na Ziemi. Te nawiedzone dźwięki nie przypominają niczego, co znamy
Naukowcy z MIT opublikowali w Proceedings of the National Academy of Sciences wyniki eksperymentu nad akustycznym wzorem dla konkretnego rodzaju odkształceń zachodzących na głębokości wielu kilometrów. Mowa dokładnie o obszarze, w którym skały przechodzą ze stanu kruchego w plastyczny. Przypuszcza się, że w takich warunkach są generowane trzęsienia ziemia (znajdują się ich hipocentra). Ponadto znajomość, gdzie występują te obszary może pomóc w wykorzystaniu głębokich zasobów energii geotermalnej.
Dźwięki z wnętrza Ziemi odtworzone przez amerykańskich naukowców. Niewiele z nich usłyszymy
W jaki sposób badacze doszli do tego, jak „brzmi” ta podziemna dyskoteka? Wykorzystali w swoich badaniach marmur karraryjski – jest to biała odmiana marmuru, z kawałka którego Michał Anioł wyrzeźbił Dawida. Fragment skały w kształcie walca umieszczono w imadle z aluminium, cyrkonu i stali. Następnie zaczęto wywierać na próbce badawczej duże ciśnienie od 10 do 200 MPa – podobne do tego, które panuje w skorupie ziemskiej.
Naukowcy wysyłali z jednej strony do środka skały impuls ultradźwięków, aby z drugiej otrzymać wzór akustyczny wydobywający się z dna walca. Odkryto, że przy niższym zakresie ciśnień (a więc analogicznie na mniejszych głębokościach w skorupie) fale dźwiękowe przypominały duże uderzenia o niskiej częstotliwości – informują autorzy badań. Natomiast przy najwyższym ciśnieniu, przy którym skały stają się już plastyczne, fale przypominały trzaski o wysokiej częstotliwości.
Czytaj też: Kiedy plazma ze Słońca dociera do Ziemi powstają bardzo dziwne dźwięki. Pole magnetyczne skrzeczy i chrupie
Wzory akustyczne połączono z mikrodeformacjami, które zachodzą wewnątrz skał. Po raz pierwszy nie dość, że zarejestrowano „dźwięki”, jakie wydają skały w skorupie ziemskiej, to również skorelowano je konkretnymi zmianami w strukturze petrograficznej.
Czytaj też: Politechnika Warszawska dźwiękiem stoi. Znajdziesz tam komorę bezechową i… sztuczną głowę
Zapewne wszyscy oczekiwaliśmy konkretnego pliku dźwiękowego, aby dowiedzieć, jak naprawdę brzmią dźwięki wydawane przez Ziemię. Niestety, okazuje się, że nie jest to takie łatwe dla pokazania. Badacze musieli sięgnąć po ultradźwięki, które jednak nie są słyszalne dla ludzkiego ucha. Tym samym możemy tylko sobie wyobrazić całą serię odgłosów zachodzących w skorupie ziemskiej, które zmieniają swój ton z niższego na mniejszych głębokościach po wyższy przy większych.