GS Paper-I (Geography) • 8 Marks (125 Words)
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Q1. Explain the concept of Seismic Shadow Zones. How do they provide conclusive evidence regarding the physical state of the Earth's core?भूकंपीय छाया क्षेत्र की संकल्पना को स्पष्ट कीजिए। यह पृथ्वी के क्रोड की भौतिक अवस्था के संबंध में निर्णायक साक्ष्य कैसे प्रस्तुत करता है?
Candidate Self-Practice Areaअभ्यर्थी स्व-अभ्यास क्षेत्र
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Introduction: Seismic Shadow Zones are specific angular regions on the Earth's surface where seismographs do not detect direct seismic waves originating from an earthquake epicenter.
Shadow Zone Characteristics:
1. P-Wave Shadow Zone (105° to 145°): P-waves are compressional body waves. When entering the core at 2,900 km (Gutenberg discontinuity), their velocity drops sharply from ~13.6 km/s to ~8.1 km/s. This induces strong inward refraction, leaving a shadow ring between 105° and 145°.
2. S-Wave Shadow Zone (105° to 180°): Transverse shear S-waves cannot travel through liquids because fluids lack shear modulus (rigidity). Consequently, S-waves cannot penetrate the Outer Core at all, producing a colossal shadow zone spanning over 40% of the Earth's surface.
Evidence of Core's Physical State:
- Liquid Outer Core: Total absence of S-waves beyond 105° conclusively proves that the Outer Core (2,900 to 5,150 km) is liquid.
- Solid Inner Core: Weak P-waves deflected by the Lehmann discontinuity (5,150 km) accelerate, proving the Inner Core is solid under extreme pressure.
Conclusion: Shadow zones provide an indispensable remote-sensing window into the otherwise inaccessible deep core.प्रस्तावना: भूकंपीय छाया क्षेत्र धरातल के वे कोणीय क्षेत्र हैं जहाँ उपरिकेंद्र से चलने वाली सीधी भूकंपीय तरंगें सिस्मोग्राफ पर दर्ज नहीं होतीं।
छाया क्षेत्र की विशेषताएं:
1. P-तरंग छाया क्षेत्र (105° से 145°): P-तरंगें अनुदैर्ध्य तरंगें हैं। 2900 किमी (गुटेनबर्ग सीमा) पर मेंटल से क्रोड में प्रवेश करते समय इनका वेग 13.6 से घटकर 8.1 किमी/सेकंड हो जाता है। इस तीव्र अपवर्तन के कारण 105° से 145° के बीच एक छाया वलय बन जाता है।
2. S-तरंग छाया क्षेत्र (105° से 180°): अनुप्रस्थ S-तरंगें तरल माध्यम में संचरित नहीं हो सकतीं क्योंकि तरल पदार्थों में अपरूपण दृढ़ता शून्य होती है। अतः ये बाह्य क्रोड में प्रवेश नहीं कर पातीं, जिससे 105° से 180° तक पृथ्वी के 40% से अधिक भाग में विशाल छाया क्षेत्र बनता है।
क्रोड की भौतिक अवस्था का साक्ष्य:
- तरल बाह्य क्रोड: 105° के बाद S-तरंगों का पूर्ण लोप यह अकाट्य रूप से प्रमाणित करता है कि बाह्य क्रोड (2900-5150 किमी) तरल अवस्था में है।
- ठोस आंतरिक क्रोड: 5150 किमी (लेहमैन सीमा) पर P-तरंगों की गति में पुनः वृद्धि ठोस आंतरिक क्रोड को दर्शाती है।
निष्कर्ष: भूकंपीय छाया क्षेत्र पृथ्वी के अगम्य क्रोड की भौतिक अवस्था को समझने का सबसे प्रामाणिक वैज्ञानिक आधार हैं।