Pământul ascunde adevărate surprize sub suprafața lui, chiar și în ceea ce ar părea a fi un strat foarte uniform.
Această manta se întinde pe aproximativ 2.900 de kilometri și este alcătuită în mare parte din rocă solidă
Mantaua terestră, zona situată între scoarța planetei și nucleul său, se întinde pe aproximativ 2.900 de kilometri și este alcătuită în mare parte din rocă solidă, având o consistență asemănătoare caramelului dens. Mult timp, oamenii de știință au presupus că acest strat este uniform, dar cercetările recente au scos la iveală regiuni uriașe, asemănătoare unor bucăți de ciocolată într-o prăjitură. Noile descoperiri încep să dezvăluie secretele acestor structuri cu adevărat enigmatice, scrie CNN.
Există două „supercontinente” gigantice, alături de rămășițele vechilor plăci tectonice
Printre cele mai mari astfel de structuri ascunse se numără două „supercontinente” gigantice, îngropate la mii de kilometri sub scoarță, alături de rămășițele vechilor plăci tectonice. Unul dintre ele se află sub Africa, iar celălalt sub Oceanul Pacific. Recent, cercetătorii au utilizat o metodă nouă pentru a analiza datele provenite din cutremure, descoperind detalii necunoscute anterior despre aceste vaste regiuni izolate. Studiul sugerează că supercontinentele ar putea acționa ca niște ancore în manta și că sunt mult mai vechi decât se credea.
Această descoperire adaugă noi dovezi la teoria conform căreia mantaua terestră nu este atât de bine ”amestecată” pe cât s-a crezut inițial. Structurile ascunse, cum ar fi aceste supercontinente, ar putea influența activitatea mantalei, inclusiv mișcarea plăcilor tectonice, într-un mod care nu este încă pe deplin înțeles, au raportat oamenii de știință pe 22 ianuarie în revista Nature.
Undele seismice dezvăluie indicii
Supercontinentele subterane au fost observate pentru prima dată acum aproximativ 50 de ani, când au apărut ca anomalii în datele seismice generate de cutremure suficient de puternice pentru a transmite vibrații prin întreaga planetă. Când undele seismice întâlnesc structuri neobișnuite în manta, modificările vitezei lor oferă seismologilor indicii despre interiorul profund al Pământului.
Aceste supercontinente acoperă aproximativ 20% din granița dintre manta și nucleu
De-a lungul deceniilor, datele seismice au arătat că aceste supercontinente acoperă aproximativ 20% din granița dintre manta și nucleu. Fiecare dintre ele se întinde pe sute de mii de kilometri pătrați, iar în unele locuri ating înălțimi de aproape 965 de kilometri. Cu toate acestea, se știa puțin despre compoziția lor, despre momentul în care s-au format sau despre rolul lor în circulația mantalei – un proces cunoscut sub numele de convecție.
În opinia sa, „Originea acestor structuri și dacă sunt formațiuni stabile de-a lungul timpului sunt subiecte intens dezbătute”, a declarat Dr. Sujania Talavera-Soza, autorul principal al studiului și cercetător în domeniul geoștiințelor și seismologiei la Universitatea Utrecht din Țările de Jos.
Cercetările anterioare au arătat că viteza undelor seismice scădea cu aproximativ 2% când ajungeau la aceste structuri, ceea ce i-a determinat pe geologi să le numească provincii mari cu viteză de forfecare redusă (LLSVPs). Pierderea de viteză a undelor a indicat că aceste regiuni din manta erau mai fierbinți decât rocile din jur, dar nu era clar dacă se deosebeau și din punct de vedere structural. De asemenea, oamenii de știință nu știau dacă supercontinentele erau implicate activ în convecția mantalei sau dacă erau doar mase dense care rămâneau pe loc.
Mai vechi decât „cimitirele” plăcilor tectonice
Alte studii au relevat că supercontinentele nu sunt singure în profunzimea mantalei. În jurul lor au fost descoperite „cimitire de plăci tectonice” – fragmente ale plăcilor scufundate de-a lungul milioanelor de ani. Acestea sunt mai reci decât LLSVP-urile, motiv pentru care undele seismice le traversează mai rapid.
Însă noul model sugerează că, deși viteza undelor seismice scădea în LLSVP-uri, acestea nu pierdeau multă energie. În schimb, undele erau mult mai atenuate în regiunile mai tinere, cum sunt cimitirele plăcilor tectonice.
Cercetătorii cred că această diferență se datorează vârstei structurilor. Pe măsură ce materialul din manta coboară prin granița dintre mantaua superioară și cea inferioară, cristalele minerale se comprimă și se transformă în granule mai mici, care ulterior cresc din nou în timp. Regiunile mai tinere conțin cristale mai mici, care absorb mai multă energie din undele seismice, astfel că gradul de atenuare poate indica vârsta unei structuri.
Astfel, „Faptul că LLSVP-urile prezintă foarte puțină atenuare înseamnă că trebuie să fie formate din granule mult mai mari decât zonele din jurul lor”, a explicat Talavera-Soza. Această caracteristică sugerează că supercontinentele sunt semnificativ mai vechi decât regiunile înconjurătoare și că au avut timp să crească și să devină mai rigide. Acest lucru le-ar fi permis să reziste procesului de convecție al mantalei.
„Studiul nostru indică faptul că LLSVP-urile sunt structuri de lungă durată, având cel puțin o jumătate de miliard de ani, poate chiar mai mult”, a spus Talavera-Soza. „Aceasta înseamnă că ele acționează ca ancore la baza graniței dintre nucleu și manta și au supraviețuit convecției, ceea ce sugerează că mantaua nu este atât de bine amestecată cum s-a crezut.”
”Lumi scufundate”
Această descoperire se adaugă altor cercetări recente care sugerează existența unor „lumi scufundate” în manta. De exemplu, în mod surprinzător, fragmente de plăci tectonice scufundate au fost găsite în locuri neobișnuite, sub continente și oceane, departe de zonele de subducție tradiționale, unde plăcile tectonice se scufundă una sub alta.
„Aparent, astfel de zone din mantaua Pământului sunt mult mai răspândite decât s-a crezut anterior”, a declarat Thomas Schouten, cercetător la Institutul Geologic ETH Zurich.
Noul model – primul model tridimensional de atenuare pentru întreaga manta – va ajuta seismologii să înțeleagă mai bine structurile ascunse la mii de kilometri sub suprafața Pământului.
În prezent, aceste descoperiri ar putea revoluționa modul în care cercetătorii înțeleg tectonica plăcilor și modul în care mișcarea acestora este influențată de aceste „ancore” antice. Mai mult, supercontinentele subterane ar putea fi sursa unor elemente chimice aproape la fel de vechi ca Pământul însuși, regăsite în lava anumitor tipuri de vulcani.
„Aceste LLSVP-uri au fost acolo de foarte mult timp – dacă au existat timp de un miliard de ani, este posibil să fi fost acolo chiar și de patru miliarde de ani”, a spus Deuss. „Ele ar putea fi acel rezervor ascuns unde se găsesc elemente chimice primordiale. Nu putem dovedi asta acum, dar este o direcție pe care geochimiștii ar putea să o investigheze.”
„Cred că acest studiu va deschide calea către multe alte cercetări, care ar putea răspunde unor întrebări care i-au intrigat pe oamenii de știință de zeci de ani.”
Sursa – www.antena3.ro
