Forskare lyssnar på jordbävningar för att skapa fantastiska marmorliknande simuleringar av jordens inre. Genom att registrera seismiska skakningar kan forskare bygga en 3D-bild av jordens mantel - lagret mellan skorpan och den yttre kärnan. De gör detta genom att analysera skakningarnas hastighet, som färdas snabbt genom berggrunden och långsamt genom smält magma. Datorsimuleringar använder hastigheten av seismiska vågor från jordbävningar för att avslöja existensen av underjordiska strukturer. I denna syn på manteln nedanför Stilla havet, långsammare vågor visas i rött och orange medan snabbare vågor visas i grönt och blått. Princeton-teamet matade data från seismogram till en datormodell, som sedan simulerade varje våg när den förflyttar sig ut från epicentrum. De resulterande "syntetiska seismogram" jämfördes med verkliga seismogram, och skillnaderna matades tillbaka in i modellen för att förbättra den. Forskarna gör detta upprepade gånger, jämför data med simuleringar och extraherar skillnader. Med varje pass förbättrar de sin modell. I dessa bilder, långsammare vågor är i rött och orange, medan snabbare vibrationer är i grönt och blått. 3D-modellerna skapades av Princeton Universitys professor Jeroen Tromp som vill skapa en karta över hela manteln - ner till ett djup av 3.000 kilometer - i slutet av året. Hans team har använt sig av Titan-datorns nummerscrunching på Oak Ridge National Laboratory i Tennessee, som kan hantera 20 quadrillion beräkningar per sekund. Professor Tromp har hittills tittat på seismiska vågor från 3.000 skalv av magnitud 5.5 och större, som spelades in vid tusentals seismografiska stationer över hela världen. Dessa stationer gör inspelningar, eller seismogram, som specificerar den rörelse som orsakas av seismiska vågor, som vanligtvis färdas i hastigheter på flera miles per sekund och sista flera minuter. "Vi är särskilt intresserade av strukturen av mantel upwellings och plommon," sade professor Tromp, "men mycket av det kommer att undersöka bilderna för ovanliga funktioner. " Den resulterande kartan kan avslöja de exakta platserna för tektoniska plattor, som kan orsaka jordbävningar när de rör sig mot varandra. Bilderna skapades av Princeton Universitys professor Jeroen Tromp som syftar till att skapa en 3D-karta över hela manteln, ner till ett djup av 3000 km, i slutet av året. En tredimensionell bild som visar konturer av platser där seismiska våghastigheter är snabbare än genomsnittet. Kartorna skulle också kunna avslöja de platser där magman befinner sig som, om den kommer till ytan, orsakar vulkanisk aktivitet, sade forskarna. Tidigare forskning om detta har endast använt tre typer av seismiska vågor: primära eller kompressiva vågor, sekundära eller skjuvvågor, och ytvågor. Professor Tromp-tekniken använder både vågor som rör sig från skalvets epicentrum till detektorn och de som färdas från detektorn till skalvet – som beskrivs som angränsande vågor. Titan datorn simulerar varje våg när den förökar sig från epicentrum, och de resulterande data jämförs med verkliga seismogram. Skillnaderna används sedan av Titan för att förbättra sin modell. Professor Tromp sa: "Du vet inte vad det är du letar efter... det är den underbara delen av detta projekt - väntar på att se vad vi kommer att upptäcka." Denna karta visar relativa variationer i seismisk skjuvvågshastighet på ett djup av 389 km. Blå färger betecknar snabbare än genomsnittliga våghastigheter, och röda färger betecknar långsammare än genomsnittliga våghastigheter. De två panelerna till höger visar en 1200 km djup del av jorden tagen från punkterna B till b i Europa som visas i den vänstra panelen. Ett datorprogram utformat av Tromp och hans team jämför verkliga jordbävningsdata med en datorgenererad modell, sedan använder eventuella avvikelser för att förbättra modellen.
Forskare kartlägger jordens mantel mellan jordskorpan och den yttre kärnan.
Laget hoppas kunna skapa en 3D-karta över hela manteln i slutet av året.
Den resulterande kartan kan avslöja de exakta platserna för tektoniska plattor.
Hastighet av skakningar avslöjar vilken typ av material är under ytan.
Långsammare vågor är röda och orange, medan snabbare är gröna och blå.