Wetenschappers vinden een rare reden dat duikplaten 400 mijl onder het aardoppervlak vast komen te zitten

  • Jacob Hoover
  • 0
  • 3022
  • 250

De aardmantel fungeert als een gigantische karnen, waarbij koele oceanische korst naar beneden circuleert in de richting van de kern, waar het opwarmt tot een goopy vaste stof en dan weer opstijgt - een proces dat alles aandrijft, van platentektoniek tot vulkanisme.

Maar er zijn enkele haperingen in dit systeem, en nieuw onderzoek onthult waarom: een gladde laag van ongeveer 416 mijl (670 kilometer) diep stopt brokken korst in hun sporen, waardoor 'stilstaande platen' ontstaan ​​in het midden van de mantel, de laag tussen de Aardkorst en zijn kern. [In foto's: oceaan verborgen onder het aardoppervlak]

"Deze afbuiging van platen was altijd een raadsel voor ons begrip van [de mantel]", zegt Shijie Zhong, een natuurkundige aan de Universiteit van Colorado in Boulder en de co-auteur van de nieuwe studie die op 1 oktober werd gepubliceerd in het tijdschrift Nature Geoscience..

Stopte

Er is geen manier om rechtstreeks naar de mantel te kijken, maar wetenschappers bestuderen de dynamiek ervan met behulp van seismische golven van aardbevingen. Door de golven te detecteren terwijl ze zich over de aardbol voortplanten, kunnen onderzoekers een foto van de mantel maken, vergelijkbaar met hoe radar objecten kan afbeelden met behulp van radiogolven.

Wat er in de mantel gebeurt, houdt verband met wat er in de korst gebeurt. De korst bestaat uit tektonische platen die als vlotten op een zeer, zeer dikke zee over de mantel rijden (de consistentie van de korst is vergelijkbaar met die van heet asfalt). In sommige gebieden, subductiezones genaamd, duikt de ene tektonische plaat onder de andere, waarbij brokken oceanische korst in de mantel worden gemalen. Uit seismologie, zei Zhong, wisten onderzoekers dat sommige van deze korstplaten niet altijd de volledige 1.860 mijl (3.000 km) naar de kern-mantelgrens afleggen. In wezen komen ze halverwege vast te zitten.

Met name in de westelijke Stille Oceaan, nabij Japan en bij de Mariana Trench, lijken de korstplaten ongeveer 670 km diep te zijn. In deze gebieden lijken ze af te buigen en horizontaal te reizen tot wel 2.000 km (1.243 mijl).

De mantellaag op die specifieke diepte is ongebruikelijk, zei Zhong, omdat de rots daar door een plotselinge toename van de dichtheid gaat, wat het resultaat is van de druk van al het gesteente dat erop drukt. In de nieuwe studie bouwden Zhong en afgestudeerde student Wei Mao van de Universiteit van Colorado een computermodel van de dynamiek van de mantel, inclusief zowel deze dichtheidstoename als de afgelopen 130 miljoen jaar aan bewegingen van continentale platen..

Model mantel

Dit completere model van de mantel produceerde van nature dezelfde soort stagnerende platen als in de echte mantel, vonden de onderzoekers. Wat lijkt aan de hand te zijn, zei Zhong, is dat de geaccumuleerde druk van de bovenliggende rots op 670 km een ​​gebied met verminderde viscositeit creëert - in wezen is de mantel gladder en minder kleverig.

"Die verminderde viscositeit zorgt in wezen voor wat we smering van de platen noemen", zei Zhong. De brokken korst kunnen glijden en zijwaarts glijden in plaats van door te gaan met hun neerwaartse duik.

Deze hapering in de machine is slechts tijdelijk. De platen zitten waarschijnlijk maar 20 miljoen jaar vast, zei Zhong - een oogwenk in termen van de geschiedenis van de aarde. Maar hun dynamiek kan belangrijk zijn voor sommige van de geologische verschijnselen die aan de oppervlakte worden waargenomen. Vulkanische activiteit in het noordoosten van China, ver van de vulkanische boog van Japan, kan bijvoorbeeld gedeeltelijk te wijten zijn aan een deel van deze plaatdynamiek, zei Zhong..

Het model beantwoordt niet alle vragen over de stagnerende platen. Het is niet duidelijk, zei Zhong, waarom de westelijke Stille Oceaan zoveel van deze stilstaande platen lijkt te veroorzaken, terwijl subductiezones in de buurt van Noord- en Zuid-Amerika dat momenteel niet doen. Er zijn ook andere mysteriespots over de hele wereld, zei hij.

"In plaatsen als Nieuw-Zeeland is er nog steeds enige onenigheid tussen ons convectiemodel en de waarnemingen", zei hij, "dus we moeten die plaatsen met elkaar verzoenen."

Origineel artikel over .




Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.

De meest interessante artikelen over geheimen en ontdekkingen. Veel nuttige informatie over alles
Artikelen over wetenschap, ruimte, technologie, gezondheid, milieu, cultuur en geschiedenis. Duizenden onderwerpen uitleggen, zodat u weet hoe alles werkt