Οι γεωλόγοι ανέλυσαν προσεκτικά δύο περίεργα «σημεία» που ανακαλύφθηκαν βαθιά στη Γη

Το υπέδαφος δεν είναι ένας ομοιόμορφος σωρός στρωμάτων. Βαθιά στο παχύ μεσαίο στρώμα βρίσκονται δύο ογκώδη θερμοχημικά σημεία.

Μέχρι σήμερα, οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν ακόμη από πού προήλθε καθεμία από αυτές τις ογκώδεις δομές ή γιατί διαφέρουν αυτά τα ύψη, αλλά ένα νέο σύνολο γεωδυναμικών μοντέλων έχει βρει μια πιθανή απάντηση σε αυτό το τελευταίο μυστήριο.

Αυτές οι κρυφές δεξαμενές βρίσκονται σε αντίθετες πλευρές του κόσμου και, αν κρίνουμε από τη βαθιά διάδοση των σεισμικών κυμάτων, το σημείο κάτω από την αφρικανική ήπειρο είναι υπερδιπλάσιο από αυτό κάτω από τον Ειρηνικό Ωκεανό.

Μετά από εκατοντάδες προσομοιώσεις, οι συγγραφείς της νέας μελέτης πιστεύουν ότι το σημείο κάτω από την αφρικανική ήπειρο είναι λιγότερο πυκνό και λιγότερο σταθερό από το αντίστοιχο στον Ειρηνικό Ωκεανό, γι’ αυτό και είναι πολύ ψηλότερα.

“Οι υπολογισμοί μας βρήκαν ότι το αρχικό μέγεθος των σταγόνων δεν επηρεάζει το ύψος τους.” εξηγώ Γεωλόγος Qian Yuan από το State University της Αριζόνα.

«Το ύψος των σημείων ελέγχεται κυρίως από την πυκνότητά τους και το ιξώδες του περιβάλλοντος μανδύα».

τρισδιάστατη άποψη του σημείου στον μανδύα της Γης κάτω από την Αφρική. (Mingming Li/Κρατικό Πανεπιστήμιο της Αριζόνα)

Ένα από τα κύρια στρώματα μέσα στη Γη είναι το καυτό, ελαφρώς κολλώδες χάος που είναι γνωστό ως μανδύας, ένα στρώμα πυριτικού βράχου που βρίσκεται μεταξύ του πυρήνα και του φλοιού του πλανήτη μας. Ενώ ο μανδύας είναι ως επί το πλείστον συμπαγής, συμπεριφέρεται Πίσσα σε μεγαλύτερες χρονικές κλίμακες.

Με την πάροδο του χρόνου, λοφία θερμού πετρώματος μάγματος ανεβαίνουν σταδιακά μέσω του μανδύα και πιστεύεται ότι συμβάλλουν στην ηφαιστειακή δραστηριότητα στην επιφάνεια του πλανήτη.

Έτσι, η κατανόηση του τι συμβαίνει στον μανδύα είναι μια σημαντική προσπάθεια στη γεωλογία.

Τα σημεία του Αφρικανικού και του Ειρηνικού Ωκεανού ανακαλύφθηκαν για πρώτη φορά τη δεκαετία του 1980. Επιστημονικά μιλώντας, αυτοί οι «υπερ-στύλοι» είναι γνωστοί ως Μεγάλοι νομοί με χαμηλή ταχύτητα διάτμησης (LLSVPs).

Σε σύγκριση με το LLSVP του Ειρηνικού, η τρέχουσα μελέτη διαπίστωσε ότι το αφρικανικό LLSVP εκτείνεται περίπου 1.000 χιλιόμετρα (621 μίλια), υποστηρίζοντας προηγούμενες εκτιμήσεις.

Αυτή η τεράστια διαφορά στο υψόμετρο δείχνει ότι και τα δύο σημεία έχουν διαφορετική σύνθεση. Το πώς αυτό επηρεάζει τον περιβάλλοντα μανδύα, ωστόσο, δεν είναι σαφές.

Ίσως η λιγότερο σταθερή φύση των αφρικανικών αναχωμάτων, για παράδειγμα, θα μπορούσε να εξηγήσει γιατί υπάρχει τόσο έντονη ηφαιστειακή δραστηριότητα σε ορισμένες περιοχές της ηπείρου. Μπορεί επίσης να επηρεάσει την κίνηση των τεκτονικών πλακών, που επιπλέουν στον μανδύα.

Άλλα σεισμικά μοντέλα έχουν βρει ότι το αφρικανικό LLSVP εκτείνεται έως και 1.500 km πάνω από τον εξωτερικό πυρήνα, ενώ το LLSVP του Ειρηνικού φτάνει σε μέγιστο υψόμετρο 800 km.

Σε εργαστηριακά πειράματα που επιδιώκουν την αναπαραγωγή του εσωτερικού της Γης, τόσο η Αφρική όσο και οι αναχώματα του Ειρηνικού φαίνεται να ταλαντεύονται πάνω-κάτω μέσα από τον μανδύα.

Οι συγγραφείς της τρέχουσας μελέτης λένε ότι αυτό υποστηρίζει την ερμηνεία τους ότι το αφρικανικό LLSVP είναι πιθανώς ασταθές και το ίδιο θα μπορούσε να ισχύει για το LLSVP του Ειρηνικού, αν και τα μοντέλα τους δεν το έδειξαν αυτό.

Οι διαφορετικές συνθέσεις των LLSVP του Ειρηνικού και της Αφρικής μπορούν επίσης να εξηγηθούν από την προέλευσή τους. Οι επιστήμονες ακόμα δεν γνωρίζουν από πού προήλθαν αυτές οι σταγόνες, αλλά υπάρχουν δύο κύριες θεωρίες.

Το ένα είναι ότι οι σωροί είναι κατασκευασμένοι από συγχώνευση τεκτονικών πλακώνπου γλιστράει στον μανδύα, θερμαίνεται πολύ και πέφτει σταδιακά στον πυθμένα, γεγονός που συμβάλλει στο σχηματισμό του σημείου.

Μια άλλη θεωρία είναι ότι τα σημεία Απομεινάρια της παλιάς σύγκρουσης Ανάμεσα στη Γη και στον πρωτοπλανήτη Θεία, που μας έδωσε το φεγγάρι μας.

Ούτε οι θεωρίες αλληλοαποκλείονται. Για παράδειγμα, η Thea μπορεί να συνέβαλε περισσότερο σε ένα σημείο. Αυτό μπορεί να είναι μέρος του λόγου για τον οποίο φαίνονται τόσο διαφορετικά σήμερα.

“Ο συνδυασμός μας ανάλυσης σεισμικών αποτελεσμάτων και γεωδυναμικής μοντελοποίησης παρέχει νέες ιδέες για τη φύση των μεγαλύτερων δομών της Γης στο βαθύ εσωτερικό και την αλληλεπίδρασή τους με τον περιβάλλοντα μανδύα.” λέει γιουάν.

«Αυτή η εργασία έχει εκτεταμένες επιπτώσεις για τους επιστήμονες που προσπαθούν να κατανοήσουν την τρέχουσα κατάσταση και την εξέλιξη της δομής του βαθέως μανδύα και τη φύση της μεταφοράς στον μανδύα».

Η μελέτη δημοσιεύτηκε στο φυσικές επιστήμες της γης.