De gebergten bevinden zich op 660 kilometer diepte en zijn mogelijk hoger dan de hoogste gebergten op het oppervlak.

Op school leer je dat de aarde drie (of vier) lagen heeft; een korst, een mantel en een kern waarbij laatstgenoemde soms is onderverdeeld in een binnenste, en buitenste kern. Maar in werkelijkheid zit het nét wat ingewikkelder in elkaar. Er bestaat namelijk ook een ‘overgangszone’ een laag die op wel 660 kilometer diepte verkeert en het bovenste en onderste gedeelte van de mantel scheidt. Onderzoekers zijn in een nieuwe studie op zoek gegaan naar gebergten in dit gedeelte van onze aarde.

Wat betekent het?


De vondst van gebergten op 660 kilometer diepte heeft belangrijke implicaties voor het begrip over hoe onze planeet is ontstaan. De mantel beslaat ongeveer 84 procent van de massa van onze planeet. Als je dus weet hoe deze zich vermengt en verandert door te kijken hoe bijvoorbeeld warmte door de mantel reist, krijg je meer informatie over hoe deze zich in de loop van de tijd heeft ontwikkeld. Maar binnen de wetenschappelijke gemeenschap is er veel discussie. Sommigen stellen namelijk dat er vermenging is van gesteente terwijl anderen denken dat dit juist niet het geval is. Daarnaast zeggen sommigen dat de bovenste en onderste mantel chemisch van elkaar verschillen, terwijl anderen juist veronderstellen dat de mantel gemixt is. De nieuwe studie geeft echter meer helderheid. Zo blijkt uit de gegevens dat beide groepen gedeeltelijk gelijk hebben; de gladdere delen op 660 kilometer diepte kunnen het gevolg zijn van een verticale menging, terwijl de ruwere, bergachtige gebieden kunnen zijn gevormd waar de bovenste en onderste mantel niet goed mengen.

Aardbeving
Om diep in de aarde te kunnen kijken, gebruikten de onderzoekers data van de krachtigste aardbevingen op aarde. Zo analyseerden ze onder andere de golven die werden opgepikt na een aardbeving met een kracht van 8,2 op de Schaal van Richter; een grote aardbeving die Bolivia in 1994 deed schudden. “Aardbevingen die zo groot zijn komen niet vaak voor,” zegt seismoloog Jessica Irving.

Breken
De onderzoekers gebruikten vervolgens computers om te simuleren wat de golven in het binnenste van onze aarde teweeg brengen. Net zoals lichtgolven weerkaatsen van een spiegel of buigen als ze door een prisma schijnen, reizen aardbevingsgolven recht door gesteente heen, maar ‘breken’ wanneer ze een grens of ruwheid tegenkomen. “In de studie onderzochten we de verspreide seismische golven die de aarde binnen reizen om de ruwheid op 660 kilometer diepte te bepalen,” legt onderzoeker Wenbo Wu uit.

Grof
De onderzoekers waren verrast toen ze ontdekten hoe grof de overgangszone is; zo is deze ruwer dan de oppervlakte laag waar we allemaal op leven. “Met andere woorden; op 660 kilometer diepte bevindt zich een groter gebergte dan de Rocky Mountains of de Appalachen,” zegt Wu. Volgens de onderzoekers bestaat er een kans dat de bergen onder het aardoppervlak hoger zijn dan de hoogste gebergten op het oppervlak. Daarnaast is de ruwheid niet gelijk verdeeld; zo kent ook het landschap op 660 kilometer diepte zowel ruige, als gladde gebieden. De onderzoekers bestudeerden ook een laag op 410 kilometer diepte; een regio aan de bovenkant van de overgangszone van de middelste mantel. Hier vonden ze geen vergelijkbare ruwheid.

“Dat de onderzoekers hoogteverschillen hebben gevonden op 660 kilometer diepte met behulp van golven die door de aarde heen reizen is een inspirerende prestatie,” stelt seismoloog Christine Houser, niet verbonden aan het onderzoek. “De bevindingen suggereren dat naarmate seismologische instrumenten nog verfijnder worden, we nieuwe signalen zullen gaan detecteren die nieuwe eigenschappen van de diepe aardlagen kunnen onthullen.”