Două pete uriașe din mantaua Pământului ar putea explica geologia ciudată a Africii
Adânc în mantaua pământului există două picături uriașe. Unul este sub Africa, în timp ce celălalt este aproape exact vizavi de primul, sub Oceanul Pacific. Dar aceste două picături nu sunt egale.
Noi cercetări arată că guta de sub Africa se extinde mult mai aproape de suprafață – și este mai instabilă – decât guta de sub Pacific. Această diferență ar putea ajuta în cele din urmă să explice de ce crusta subafricană a fost ridicată și de ce continentul a văzut atât de multe erupții mari de supervulcani de-a lungul sutelor de milioane de ani.
„Această instabilitate poate avea multe implicații pentru tectonica suprafeței și, de asemenea cutremur și erupții supervulcanice”, a spus Qian Yuan, diplomă de geologie la Universitatea de Stat din Arizona (ASU), care a condus cercetarea.
O pereche de picături
Picăturile de manta sunt cunoscute în mod corespunzător sub numele de „Provincii cu viteză mare a undelor de forfecare scăzute” sau LLSVP. Aceasta înseamnă că atunci când undele seismice generate de cutremure trec prin aceste zone ale mantalei adânci, valurile încetinesc. Această decelerare indică faptul că există ceva diferit în manta în această locație, cum ar fi densitatea sau Temperatura – sau amândouă.
Oamenii de știință nu știu de ce există picăturile de manta. Există două ipoteze populare, a spus Yuan pentru Live Science. Prima este că sunt formate din acumulări de crustă care s-au subdus Pământde la suprafata pana in profunzimea mantalei. Un altul este că sunt rămășițele unui ocean de magmă care ar fi putut exista în mantaua inferioară la începutul istoriei Pământului. Asa ocean de magmă răcită și cristalizatăeste posibil să fi lăsat în urmă zone mai dense decât restul mantalei.
Studiile anterioare sugeraseră că aceste două picături ar fi putut să nu fi fost create egale, a spus Yuan, dar niciuna dintre acele cercetări nu a folosit seturi de date globale care le-ar putea compara cu ușurință pe cele două. El și consilierul său, ASU, profesor asistent de geodinamică Mingming Li, au examinat 17 seturi de date seismice globale pentru a determina înălțimea fiecărei picături.
Ei au descoperit că zona africană se întinde cu aproximativ 1.000 de kilometri mai sus decât zona Pacificului. Aceasta este o diferență de aproximativ 113 muntele Everest. În total, Pacific Stain se extinde cu 435 până la 500 de mile (700 până la 800 km) în sus de la limita dintre nucleu și manta. Căderea africană se extinde în sus pe aproximativ 990 până la 1.100 de mile (1.600 până la 1.800 km).
Instabilitate globulară
Cercetătorii au folosit apoi modelarea computerizată pentru a determina ce caracteristici ale bloburilor ar putea explica aceste diferențe. Cele mai importante, au descoperit ei, au fost densitatea picăturilor în sine și vâscozitatea mantalei din jur. Vâscozitatea se referă la cât de ușor pot fi deformate rocile de manta.
Pentru ca pata africană să fie mult mai mare decât cea din Pacific, trebuie să fie mult mai puțin dens, potrivit lui Yuan. „Pentru că este mai puțin dens, este instabil”, a spus el.
Pata africană este încă departe de scoarța terestră – mantaua are o grosime totală de 1.800 de mile (2.900 km) – dar instabilitatea acestei structuri adânci poate avea implicații pentru suprafața planetei. LLSVP-urile pot fi o sursă de pene fierbinți de material de manta care se ridică în sus. Aceste penuri, la rândul lor, ar putea provoca erupții de supervulcani, răsturnări tectonice și, posibil, chiar ruperea continentală, a spus Yuan.
Punctul african „este foarte aproape de suprafață, așa că este posibil ca un pana de manta mare să se ridice din punctul african și să ducă la ridicarea suprafeței, cutremure și erupții de supervulcan”, a spus Yuan.
Aceste procese au loc pe parcursul a mai multor milioane de ani și continuă în Africa. Se pare că există o legătură între guta africană și erupțiile majore, a spus Yuan. Un articol din 2010 publicat în revista Nature a constatat că, în ultimii 320 de milioane de ani, 80% dintre kimberliți sau erupții uriașe de rocă a mantalei care aduc diamante la suprafață, a avut loc chiar deasupra limitei spotului african.
Yuan și Li și-au publicat concluziile pe 10 martie în jurnal geoștiința naturii. Acum lucrează la cercetarea originii blob-urilor. Deși aceste descoperiri nu au fost încă publicate într-un jurnal evaluat de colegi, cercetătorii au prezentat rezultatele la cea de-a 52-a Conferință despre Științe Lunare și Planetare din martie 2021; că cercetările au sugerat că blobs ar putea fi rămășițe ale obiectului de mărimea unei planete acest s-a prăbușit pe Pământ acum 4,5 miliarde de aniformând luna.
Postat inițial pe Live Science.