Μια νέα ιστορία δισεκατομμυρίων ετών για το εσωτερικό της Γης αποκαλύπτει κολοσσιαίες «σταγόνες» που συγχωνεύονται και διασπώνται σαν ηπείρους

Βαθιά στη Γη κάτω από μας βρίσκονται δύο σταγόνες στο μέγεθος των ηπείρων. Το ένα είναι κάτω από την Αφρική, το άλλο κάτω από τον Ειρηνικό Ωκεανό.

Οι σταγόνες έχουν τις ρίζες τους 2,900 χιλιόμετρα κάτω από την επιφάνεια, σχεδόν στα μισά του δρόμου προς το κέντρο της Γης. Θεωρείται ότι είναι η γενέτειρα των ανερχόμενων στηλών καυτού βράχου που ονομάζονται "βαθιά λοφία μανδύα» που φτάνουν στην επιφάνεια της Γης.

Όταν αυτά τα λοφία φθάνουν για πρώτη φορά στην επιφάνεια, συμβαίνουν γιγάντιες ηφαιστειακές εκρήξεις - το είδος που συνέβαλε στην εξαφάνιση των δεινοσαύρων πριν από 65.5 εκατομμύρια χρόνια. Οι σταγόνες μπορεί επίσης να ελέγχουν την έκρηξη ενός είδους βράχου που ονομάζεται κιμπερλίτης, ο οποίος φέρνει διαμάντια από βάθη 120-150 χιλιομέτρων (και σε ορισμένες περιπτώσεις έως και περίπου 800 χιλιομέτρων) στην επιφάνεια της Γης.

Οι επιστήμονες γνώριζαν ότι οι σταγόνες υπήρχαν εδώ και πολύ καιρό, αλλά το πώς συμπεριφέρθηκαν στην ιστορία της Γης ήταν ένα ανοιχτό ερώτημα. Σε νέα έρευνα, μοντελοποιήσαμε ένα δισεκατομμύριο χρόνια γεωλογικής ιστορίας και ανακαλύψαμε οι σταγόνες μαζεύονται και διαλύονται σαν τις ηπείρους και τις υπερηπείρους.

Ένα μοντέλο για την εξέλιξη των σφαιριδίων της Γης

Οι σταγόνες βρίσκονται στον μανδύα, το παχύ στρώμα του καυτού βράχου μεταξύ του φλοιού της Γης και του πυρήνα της. Ο μανδύας είναι συμπαγής, αλλά ρέει αργά σε μεγάλα χρονικά διαστήματα. Γνωρίζουμε ότι οι σταγόνες είναι εκεί επειδή επιβραδύνουν τα κύματα που προκαλούνται από τους σεισμούς, γεγονός που υποδηλώνει ότι οι σταγόνες είναι πιο ζεστές από το περιβάλλον τους.

Οι επιστήμονες γενικά συμφωνούν ότι οι σταγόνες συνδέονται με την κίνηση των τεκτονικών πλακών στην επιφάνεια της Γης. Ωστόσο, το πώς έχουν αλλάξει οι σταγόνες κατά τη διάρκεια της ιστορίας της Γης τους έχει προβληματίσει.

Μια σχολή σκέψης προτείνει ότι οι σημερινές σταγόνες έχουν λειτουργήσει ως άγκυρες, κλειδωμένες στη θέση τους για εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια, ενώ άλλοι βράχοι κινούνται γύρω τους. Ωστόσο, γνωρίζουμε ότι οι τεκτονικές πλάκες και τα λοφία του μανδύα κινούνται με την πάροδο του χρόνου, και η έρευνα προτείνει το σχήμα των σταγόνων αλλάζει.

Η νέα μας έρευνα δείχνει ότι οι σταγόνες της Γης έχουν αλλάξει σχήμα και θέση πολύ περισσότερο από ό,τι πιστεύαμε. Στην πραγματικότητα, κατά τη διάρκεια της ιστορίας έχουν συγκεντρωθεί και διαλυθεί με τον ίδιο τρόπο που οι ήπειροι και οι υπερήπειροι έχουν στην επιφάνεια της Γης.

Χρησιμοποιήσαμε την Αυστραλία Εθνική Υπολογιστική Υποδομή για την εκτέλεση προηγμένων προσομοιώσεων υπολογιστή για το πώς ο μανδύας της Γης έχει ρέει πάνω από ένα δισεκατομμύριο χρόνια.

Αυτά τα μοντέλα βασίζονται σε ανακατασκευή των κινήσεων των τεκτονικών πλακών. Όταν οι πλάκες πιέζονται η μία μέσα στην άλλη, ο πυθμένας του ωκεανού ωθείται προς τα κάτω μεταξύ τους σε μια διαδικασία γνωστή ως καταβύθιση. Ο κρύος βράχος από τον πυθμένα του ωκεανού βυθίζεται όλο και πιο βαθιά στον μανδύα και μόλις φτάσει σε βάθος περίπου 2,000 χιλιομέτρων σπρώχνει τις καυτές σταγόνες στην άκρη.

Διαπιστώσαμε ότι ακριβώς όπως οι ήπειροι, οι σταγόνες μπορούν να συναρμολογηθούν - σχηματίζοντας «superblobs» όπως στην τρέχουσα διαμόρφωση - και να διασπαστούν με την πάροδο του χρόνου.

Μια βασική πτυχή των μοντέλων μας είναι ότι, παρόλο που οι σταγόνες αλλάζουν θέση και σχήμα με την πάροδο του χρόνου, εξακολουθούν να ταιριάζουν στο μοτίβο των ηφαιστειακών εκρήξεων και των εκρήξεων κιμπερλίτη που καταγράφονται στην επιφάνεια της Γης. Αυτό το σχέδιο ήταν προηγουμένως ένα βασικό επιχείρημα για τις σταγόνες ως ακίνητες «άγκυρες».

Εντυπωσιακά, τα μοντέλα μας αποκαλύπτουν την αφρικανική σταγόνα που συναρμολογήθηκε μόλις πριν από 60 εκατομμύρια χρόνια - σε πλήρη αντίθεση με προηγούμενες υποδείξεις ότι η σταγόνα θα μπορούσε να υπήρχε περίπου στη σημερινή της μορφή για σχεδόν δέκα φορές περισσότερο.

Υπόλοιπες ερωτήσεις σχετικά με τα Blobs

Πώς προέκυψαν οι σταγόνες; Από τι ακριβώς είναι φτιαγμένα; Ακόμα δεν ξέρουμε.

Οι σταγόνες μπορεί να είναι πιο πυκνές από τον περιβάλλοντα μανδύα και ως εκ τούτου θα μπορούσαν να αποτελούνται από υλικό διαχωρισμένο από τον υπόλοιπο μανδύα νωρίς στην ιστορία της Γης. Αυτό θα μπορούσε να εξηγήσει γιατί η σύνθεση ορυκτών της Γης είναι διαφορετική από αυτή που αναμένεται από τα μοντέλα που βασίζονται στη σύνθεση των μετεωριτών.

Εναλλακτικά, η πυκνότητα των σταγονιδίων θα μπορούσε να εξηγηθεί από τη συσσώρευση πυκνού ωκεάνιου υλικού από πλάκες βράχου που ωθούνται προς τα κάτω από την κίνηση της τεκτονικής πλάκας.

Ανεξάρτητα από το έργο μας, η εργασία μας δείχνει ότι οι πλάκες που βυθίζονται είναι πιο πιθανό να μεταφέρουν θραύσματα ηπείρων στην αφρικανική μάζα παρά στην μάζα του Ειρηνικού. Είναι ενδιαφέρον ότι αυτό το αποτέλεσμα είναι συνεπές με την πρόσφατη εργασία που υποδηλώνει ότι η πηγή των λοφίων του μανδύα που αναδύονται από την αφρικανική μάζα περιέχει ηπειρωτικό υλικό, ενώ τα λοφία που προέρχονται από την κηλίδα του Ειρηνικού όχι.

Παρακολούθηση των σταγόνων για εύρεση ορυκτών και διαμαντιών

Ενώ η εργασία μας εξετάζει θεμελιώδη ερωτήματα σχετικά με την εξέλιξη του πλανήτη μας, έχει επίσης πρακτικές εφαρμογές.

Τα μοντέλα μας παρέχουν ένα πλαίσιο για την ακριβέστερη στόχευση της θέσης των ορυκτών που σχετίζονται με την ανύψωση του μανδύα. Αυτό περιλαμβάνει διαμάντια που ανεβαίνουν στην επιφάνεια από κιμπερλίτες που φαίνεται να σχετίζονται με τις σταγόνες.

Τα αποθέματα μαγματικού σουλφιδίου, τα οποία είναι το κύριο απόθεμα νικελίου στον κόσμο, συνδέονται επίσης με τα λοφία του μανδύα. Βοηθώντας να στοχεύσουμε ορυκτά όπως το νικέλιο (ουσιώδες συστατικό των μπαταριών ιόντων λιθίου και άλλων τεχνολογιών ανανεώσιμων πηγών ενέργειας) τα μοντέλα μας μπορούν να συμβάλουν στη μετάβαση σε μια οικονομία χαμηλών εκπομπών.

Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύθηκε από το Η Συνομιλία υπό την άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.

Πίστωση εικόνας: Το εσωτερικό της Γης πριν από 80 εκατομμύρια χρόνια με καυτές δομές σε κίτρινο έως κόκκινο (το πιο σκούρο είναι πιο ρηχό) και ψυχρές δομές σε μπλε (το πιο σκούρο είναι πιο βαθύ). Ömer Bodur/Φύση

• Coinsmart. Το καλύτερο ανταλλακτήριο Bitcoin και Crypto στην Ευρώπη.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Ενισχύθηκε η γνώση. ΕΛΕΥΘΕΡΗ ΠΡΟΣΒΑΣΗ.
• CryptoHawk. Ραντάρ Altcoin. Δωρεάν δοκιμή.
• Πηγή: https://singularityhub.com/2022/04/21/volcanoes-diamonds-and-blobs-a-billion-year-history-of-earths-interior-shows-its-more-mobile-than-we- σκέψη/