Ny kunskap om Jordens inre. Foto: Scanpix

Seismiskt brus ger inblick i Jordens inre

Under magman
5:14 min

Ett titthål rakt ned i Jordens inre. Nu är det möjligt.

Franska forskare hittat en ny metod att studera vad som finns i underjorden.

Forskarna vid universitetet i Grenoble har bland annat funnit två tydliga gränszoner i jordens mantel - en vid 410 kilometers djup och en vid 660 kilometers djup.

För att ge ett perspektiv på vilka avstånd det handlar om kan man jämföra med att åka samma sträcka ovan jord. Då skulle man hamna i Malmö om man startade i Uppsala.

Jordens mantel är ungefär 2900 km tjock. Man skiljer på yttre och inre mantel och fram till nu har forskarna bara kunnat göra grova uppskattningar av vad som finns på dessa djup.

Genom att mäta förekomsten och frekvensen av en viss typ av seismiska vågor - så kallade volymvågor - har forskarna kunnat skapa sig en bättre bild av Jordens inre. 

Volymvågorna är vågor som uppstår naturligt, till exempel genom jordbävningar och när havsvågor slår in mot land.

Det är först nu som forskarna insett att volymvågorna faktiskt har något att berätta. Förut har dessa vågor mest avfärdats som ett irriterande brus som försvårat de egentliga mätningarna, men nu har forskarna anammat en ny metod för att göra mätningar.

Olafur Gudmundsson vid Seismologiska instutionen vid Uppsala universitet menar att de franska forskarna slagit huvudet på spiken genom att angripa problemet på ett helt nytt sätt.

– Det är det som är så fantastiskt. Det här rörelserna som stått i vägen hela tiden öppnar nu dörren till en mer detaljerad studie av jordens struktur. Det kanske inte har så stor praktisk betydelse, men det ger bra information om Jordens inre processer, säger Olafur Gudmundsson.

Om man tänker sig Jorden som ett ägg - fast ett klotrunt sådant - så har vi tidigare inte kommit innanför skalet. Det mest ambitiösa försöket i den vägen gjordes när forskare i dåvarande Sovjetunionen, under nästan två decennier (1970-1989) borrade ett 12 kilometer djupt hål på Kolahalvön.

Men nu tycks det alltså som att man inte behöver borra rent fysiskt för att få reda på vad som finns under oss. Det räcker med att analysera hur volymvågorna rör sig.

De franska forskarna har använt sig av 42 seismografer som finns utplacerade i ett nätverk som täcker norra Finland.

Man spelar helt enkelt in samma uppsättning vågor på två olika platser och sen jämför man resultaten i så kallade korrelationsstudier.

Vågrörelserna från de två mätsstationerna kommer inte att vara exakt lika och det är diskrepanserna - alltså skillnaderna - som egentligen är det intressanta. 

Eftersom vågorna bryts och ändrar riktning beroende på vilken materia de färdas igenom så kan man, genom att studera vågornas mönster bilda sig en uppfattning om hur det ser ut nere i underjorden.

Sålunda har de franska forskarna upptäckt två tydliga avgränsningar i Jordens mantel, det ena på 410 kilometers djup och det andra på 660 kilometers djup.

Enligt forskarna består manteln, på dessa djup, mestadels av de två silikatbergarterna Olivin och Poryxen - bägge rika på rika på magnesium och järn. Man kan utläsa att kristallerna i materian packas hårdare vid just 410 km och 660 km. Varför så sker kan man dock, ännu så länge, bara spekulera kring.

Kan man då använda forskarnas resultat till något konkret ändamål ? Till exempel förutspå jordbävningar ?

– Det är tveksamt. Jordbävningar på dessa djup påverkar oss inte särskilt mycket eftersom stötvågorna hinner spridas ut och försvagas innan de når ytan.

Vad beträffar olja och gas så finns det inga fyndigheter så långt ned i Jordens mantel. Värt att notera är dock att man använder liknande metoder, alltså mäter volymvågor, när man letar olja och gas på några kilometers djup.

-- Vi använder oss av en högre frekvens på vågorna, annars går det till på ungefär samma sätt, avslutar Olafur Gudmundsson.  

Referens: Science Nov2012: "Body-Wave Imaging of Earth’s Mantle Discontinuities from Ambient Seismic Noise," by P. Poli; M. Campillo; H. Pedersen; LAPNET Working Group at Université de Grenoble I and CNRS in Grenoble, France.

Grunden i vår journalistik är trovärdighet och opartiskhet. Sveriges Radio är oberoende i förhållande till politiska, religiösa, ekonomiska, offentliga och privata särintressen.
Du hittar dina sparade avsnitt i menyn under "Min lista".