היסטוריה חדשה של מיליארד שנים של פנים כדור הארץ חושפת 'כתמים' עצומים המתמזגים ומתפרקים כמו יבשות

עמוק בכדור הארץ מתחתינו מסתתרים שני כתמים בגודל של יבשות. האחד נמצא מתחת לאפריקה, השני מתחת לאוקיינוס ​​השקט.

שורשיהם של הכתמים נמצאים במרחק של 2,900 קילומטרים מתחת לפני השטח, כמעט במחצית הדרך למרכז כדור הארץ. הם נחשבים למקום הולדתם של עמודים עולים של סלע חם הנקראים "פלומות מעטפת עמוקות" שמגיעים לפני השטח של כדור הארץ.

כאשר הפלומות הללו מגיעות לראשונה לפני השטח, מתרחשות התפרצויות געשיות ענקיות - מהסוג שתרם להכחדת הדינוזאורים לפני 65.5 מיליון שנים. הכתמים עשויים גם לשלוט בהתפרצות של מעין סלע בשם קימברליט, המביא יהלומים מעומקים של 120-150 קילומטרים (ובמקרים מסוימים עד כ-800 קילומטרים) אל פני כדור הארץ.

מדענים יודעים שהכתמים קיימים כבר זמן רב, אבל איך הם התנהגו במהלך ההיסטוריה של כדור הארץ הייתה שאלה פתוחה. במחקר חדש, דגמנו מיליארד שנים של היסטוריה גיאולוגית וגילינו הכתמים מתאספים ומתפרקים ממש כמו יבשות וסופר יבשות.

מודל לאבולוציה של כדור הארץ

הכתמים נמצאים במעטפת, השכבה העבה של הסלע החם בין קרום כדור הארץ לליבה שלו. המעטפת מוצקה אך זורמת לאט על פני טווחי זמן ארוכים. אנו יודעים שהכתמים נמצאים שם מכיוון שהם מאטים גלים שנגרמו על ידי רעידות אדמה, מה שמרמז שהכתמים חמים יותר מסביבתם.

מדענים מסכימים בדרך כלל שהכתמים קשורים לתנועה של לוחות טקטוניים על פני כדור הארץ. עם זאת, האופן שבו הכתמים השתנו במהלך ההיסטוריה של כדור הארץ תמה אותם.

אסכולה אחת מציעה שהכתמים הנוכחיים פעלו כעוגנים, נעולים במקומם במשך מאות מיליוני שנים בעוד סלע אחר נע סביבם. עם זאת, אנו יודעים כי לוחות טקטוניים ופלומות מעטפת נעות לאורך זמן, ומחקרים מראים צורת הכתמים משתנה.

המחקר החדש שלנו מראה שהכתמים של כדור הארץ שינו צורה ומיקום הרבה יותר ממה שחשבו בעבר. למעשה, במהלך ההיסטוריה הם התאספו והתפרקו באותו אופן שיש ליבשות ויבשות-על על פני כדור הארץ.

השתמשנו באוסטרליה תשתית חישובית לאומית להריץ הדמיות ממוחשבות מתקדמות של איך זרם מעטפת כדור הארץ במשך מיליארד שנים.

מודלים אלה מבוססים על שחזור תנועות הלוחות הטקטוניים. כאשר לוחות נדחפים זה לזה, קרקעית האוקיינוס ​​נדחפת ביניהם מטה בתהליך המכונה subduction. הסלע הקר מקרקעית האוקיינוס ​​שוקע עמוק יותר ויותר לתוך המעטפת, וברגע שהוא מגיע לעומק של כ-2,000 קילומטרים הוא דוחק הצידה את הכתמים החמים.

מצאנו שבדיוק כמו יבשות, הכתמים יכולים להתאסף - וליצור "סופרבלובס" כמו בתצורה הנוכחית - ולהתפרק עם הזמן.

היבט מרכזי במודלים שלנו הוא שלמרות שהכתמים משנים את מיקומם וצורתם עם הזמן, הם עדיין מתאימים לתבנית של התפרצויות געשיות וקימברליט שתועדו על פני כדור הארץ. דפוס זה היה בעבר טיעון מרכזי עבור הכתמים כ"עוגנים" שאינם זזים.

באופן מדהים, המודלים שלנו חושפים את הכתם האפריקאי שהורכב לפני 60 מיליון שנה - בניגוד גמור להצעות קודמות, הכתם יכול היה להתקיים בערך בצורתו הנוכחית במשך כמעט פי עשרה יותר.

השאלות הנותרות על הכתם

איך נוצרו הכתמים? ממה הם עשויים בדיוק? אנחנו עדיין לא יודעים.

הכתמים עשויים להיות צפופים יותר מהמעטפת שמסביב, וככאלה הם יכולים להיות מורכבים מחומר המופרד משאר המעטפת מוקדם בהיסטוריה של כדור הארץ. זה יכול להסביר מדוע הרכב המינרלים של כדור הארץ שונה מזה המצופה ממודלים המבוססים על הרכב המטאוריטים.

לחלופין, ניתן להסביר את צפיפות הכתמים על ידי הצטברות של חומר אוקיאני צפוף מלוחות סלע שנדחקו מטה על ידי תנועת לוח טקטוני.

ללא קשר, העבודה שלנו מראה שלחות שוקעים יש סיכוי גבוה יותר להעביר שברי יבשות לגוש האפריקאי מאשר לגוש השקט. באופן מעניין, תוצאה זו עולה בקנה אחד עם עבודה עדכנית המציעה שמקור פלומות המעטפת העולות מהכתם האפריקאי מכיל חומר יבשתי, בעוד שנומרות העולות מהכתם השקט אינם מכילים חומר יבשתי.

מעקב אחר הכתמים כדי למצוא מינרלים ויהלומים

אמנם העבודה שלנו עוסקת בשאלות בסיסיות לגבי האבולוציה של הפלנטה שלנו, אבל יש לה גם יישומים מעשיים.

המודלים שלנו מספקים מסגרת למיקוד מדויק יותר במיקום של מינרלים הקשורים להתרוממות המעטפת. זה כולל יהלומים שהעלו לפני השטח על ידי קימברליטים שנראים קשורים לכתמים.

מרבצי גופרית מגמטיים, שהם הרזרבה העיקרית של ניקל בעולם, קשורים גם לפלומות המעטפת. על ידי סיוע למינרלים כגון ניקל (מרכיב חיוני של סוללות ליתיום-יון וטכנולוגיות אנרגיה מתחדשת אחרות) המודלים שלנו יכולים לתרום למעבר לכלכלה בעלת פליטות נמוכות.

מאמר זה פורסם מחדש מתוך שיחה תחת רישיון Creative Commons. קרא את ה מאמר מקורי.

קרדיט תמונה: פנים כדור הארץ לפני 80 מיליון שנה עם מבנים חמים בצהוב עד אדום (כהה יותר הוא רדוד יותר) ומבנים קרים בכחול (כהה יותר הוא עמוק יותר). אומר בודור/טבע

• Coinsmart. בורסת הביטקוין והקריפטו הטובה באירופה.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. ידע מוגבר. גישה חופשית.
• CryptoHawk. רדאר אלטקוין. ניסיון חינם.
• מקור: https://singularityhub.com/2022/04/21/volcanoes-diamonds-and-blobs-a-billion-year-history-of-earths-interior-shows-its-more-mobile-than-we- מַחֲשָׁבָה/