Una nuova storia miliardaria dell'interno della Terra rivela colossali "macchie" che si fondono e si rompono come i continenti

Nel profondo della Terra, sotto di noi, giacciono due chiazze grandi come continenti. Uno è sotto l'Africa, l'altro sotto l'Oceano Pacifico.

I blob hanno le loro radici a 2,900 chilometri sotto la superficie, quasi a metà strada dal centro della Terra. Si pensa che siano il luogo di nascita di colonne in aumento di roccia calda chiamate "pennacchi profondi del mantello” che raggiungono la superficie terrestre.

Quando questi pennacchi raggiungono la superficie per la prima volta, si verificano gigantesche eruzioni vulcaniche, del tipo che ha contribuito all'estinzione dei dinosauri 65.5 milioni di anni fa. I blob possono anche controllare l'eruzione di un tipo di roccia chiamata kimberlite, che porta diamanti da una profondità di 120-150 chilometri (e in alcuni casi fino a circa 800 chilometri) sulla superficie terrestre.

Gli scienziati sanno che i blob esistono da molto tempo, ma il modo in cui si sono comportati nella storia della Terra è stata una questione aperta. In una nuova ricerca, abbiamo modellato un miliardo di anni di storia geologica e l'abbiamo scoperto le bolle si riuniscono e si rompono proprio come i continenti e i supercontinenti.

Un modello per l'evoluzione del blob terrestre

Le macchie sono nel mantello, lo spesso strato di roccia calda tra la crosta terrestre e il suo nucleo. Il mantello è solido ma scorre lentamente su tempi lunghi. Sappiamo che i blob sono lì perché rallentano le onde causate dai terremoti, il che suggerisce che i blob sono più caldi dell'ambiente circostante.

Gli scienziati generalmente concordano sul fatto che le macchie sono collegate al movimento delle placche tettoniche sulla superficie terrestre. Tuttavia, il modo in cui i blob sono cambiati nel corso della storia della Terra li ha lasciati perplessi.

Una scuola di pensiero suggerisce che i blob attuali abbiano agito come ancore, bloccate sul posto per centinaia di milioni di anni mentre altre rocce si muovevano intorno a loro. Tuttavia, sappiamo che le placche tettoniche e i pennacchi del mantello si muovono nel tempo e la ricerca suggerisce la forma delle macchie sta cambiando.

La nostra nuova ricerca mostra che le macchie della Terra hanno cambiato forma e posizione molto più di quanto si pensasse. In effetti, nel corso della storia si sono assemblati e frantumati nello stesso modo in cui i continenti e i supercontinenti hanno sulla superficie terrestre.

Abbiamo usato quelli australiani Infrastrutture computazionali nazionali per eseguire simulazioni al computer avanzate di come il mantello terrestre è fluito in un miliardo di anni.

Questi modelli sono basati su ricostruire i movimenti delle placche tettoniche. Quando le placche si spingono l'una nell'altra, il fondo dell'oceano viene spinto verso il basso tra di loro in un processo noto come subduzione. La roccia fredda dal fondo dell'oceano affonda sempre più nel mantello e, una volta raggiunta una profondità di circa 2,000 chilometri, spinge da parte le bolle calde.

Abbiamo scoperto che, proprio come i continenti, i blob possono assemblarsi, formando "superblob" come nella configurazione attuale, e rompersi nel tempo.

Un aspetto chiave dei nostri modelli è che, sebbene i blob cambino posizione e forma nel tempo, si adattano comunque allo schema delle eruzioni vulcaniche e di kimberlite registrate sulla superficie terrestre. Questo modello era in precedenza un argomento chiave per i blob come "ancora" immobili.

Sorprendentemente, i nostri modelli rivelano il blob africano assemblato di recente, 60 milioni di anni fa, in netto contrasto con i suggerimenti precedenti, il blob potrebbe essere esistito più o meno nella sua forma attuale per quasi dieci volte di più.

Domande rimanenti sui BLOB

Come sono nati i blob? Di cosa sono fatti esattamente? Non lo sappiamo ancora.

Le macchie possono essere più dense del mantello circostante e come tali potrebbero essere costituite da materiale separato dal resto del mantello all'inizio della storia della Terra. Questo potrebbe spiegare perché la composizione minerale della Terra è diversa da quella prevista dai modelli basati sulla composizione dei meteoriti.

In alternativa, la densità delle macchie potrebbe essere spiegata dall'accumulo di materiale oceanico denso da lastre di roccia spinte verso il basso dal movimento delle placche tettoniche.

Indipendentemente da ciò, il nostro lavoro mostra che le lastre che affondano hanno maggiori probabilità di trasportare frammenti di continenti nel blob africano che nel blob del Pacifico. È interessante notare che questo risultato è coerente con lavori recenti che suggeriscono che la fonte dei pennacchi del mantello che salgono dal blob africano contiene materiale continentale, mentre i pennacchi che salgono dal blob del Pacifico no.

Tracciare i blob per trovare minerali e diamanti

Sebbene il nostro lavoro affronti questioni fondamentali sull'evoluzione del nostro pianeta, ha anche applicazioni pratiche.

I nostri modelli forniscono una struttura per individuare con maggiore precisione la posizione dei minerali associati alla risalita del mantello. Ciò include i diamanti portati in superficie da kimberliti che sembrano essere associati ai blob.

Anche i depositi di solfuro magmatici, che sono la principale riserva mondiale di nichel, sono associati ai pennacchi del mantello. Aiutando a colpire minerali come il nichel (un ingrediente essenziale delle batterie agli ioni di litio e di altre tecnologie di energia rinnovabile), i nostri modelli possono contribuire alla transizione verso un'economia a basse emissioni.

Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.

Credito immagine: l'interno della Terra 80 milioni di anni fa con strutture calde da giallo a rosso (più scuro è meno profondo) e strutture fredde in blu (più scuro è più profondo). Ömer Bodur/Natura

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• Fonte: https://singularityhub.com/2022/04/21/volcanoes-diamonds-and-blobs-a-billion-year-history-of-earths-interior-shows-its-more-mobile-than-we- pensiero/