Folosind vibrațiile ricoșate de la exploziile de dinamită, cercetătorii au întrezărit un strat de material lipicios, cuprins între placa tectonică a Pacificului și mantaua de dedesubt. Dacă este prezent sub toate plăcile, stratul de rocă parțial topită ar putea ajuta la explicarea modului în care plăcile tectonice alunecă atât de ușor în jurul suprafeței Pământului, raportează cercetătorii în 5 februarie. Natură.
„O bază slabă, alunecoasă, decuplă în esență placa de mantaua lipicioasă, subiacentă”, spune autorul principal Tim Stern, geofizician la Universitatea Victoria din Wellington din Noua Zeelandă. „Acest lucru ne oferă o idee bună despre forțele necesare pentru a împinge și trage plăcile în jur.”
Titluri Știri științifice, în căsuța dvs. de e-mail
Titluri și rezumate ale celor mai recente articole Știri științifice, livrate în căsuța dvs. de e-mail în fiecare joi.
multumim pentru inregistrare!
A apărut o problemă la înregistrarea dvs.
Învelișul exterior al Pământului este un puzzle fragmentat de plăci stâncoase care alunecă peste mantaua de dedesubt. Partea inferioară a acestor plăci poate fi la sute de kilometri sub pământ, ceea ce le face mult prea groase pentru a le găuri. În schimb, geofizicienii studiază de obicei adâncimea Pământului ascultând undele de cutremur care se mișcă prin pământ. Când un val descendent lovește limita dintre două straturi cu compoziții diferite, o parte din undă se reflectă înapoi spre suprafață. Ascultând aceste ecouri cu ajutorul seismometrelor, geofizicienii pot reconstrui structura interiorului Pământului.
Totuși, valurile de cutremur sunt prea lungi pentru a face diferența între elementele subterane mai mici de câteva zeci de kilometri grosime. Pentru a imagina cu precizie Placa Pacificului unde se scufundă sub Placa Australiană, lângă Noua Zeelandă, Stern și colegii și-au creat propriile vibrații folosind explozivi. După ce au plasat 1.178 de seismometre de-a lungul unei porțiuni de 85 de kilometri din Insula de Nord a Noii Zeelande, cercetătorii au îngropat 12 focuri de dinamită de jumătate de tone la 50 de metri sub pământ.
Pe parcursul a două nopți în 2011, echipa a detonat câte o încărcătură explozivă în fiecare oră. Exploziile au fost declanșate între miezul nopții și ora 5 dimineața pentru a minimiza numărul de camioane de pe drumurile din apropiere care zguduia pământul în timp ce treceau pe lângă seismometre. Stern spune că detonarea în siguranță a încărcăturilor a necesitat „precizie și sincronizare în stil militar”.
Când cercetătorii au inspectat vibrațiile reflectate înapoi la suprafață, au fost uimiți să vadă o graniță clară de mai puțin de 1 kilometru grosime în partea de jos a plăcii Pacificului, la aproximativ 100 de kilometri sub pământ. „Ne așteptam să privim în jos aproximativ 30 de kilometri, așa că a fost o mare surpriză pe care am putut-o vedea în jos până acum”, spune Stern. „A fost pură serendipitate și noroc că am primit-o.”
Abonați-vă la Știri științifice
Primiți jurnalism științific excelent, de la cea mai de încredere sursă, livrat la ușa dumneavoastră.
De asemenea, surprinzător, spune Stern, a fost un strat de 10 kilometri grosime înghesuit între placă și manta. Stern estimează că acest strat conține aproximativ 2% rocă topită, probabil topită de forfecarea creată pe măsură ce placa tectonică se macină peste manta. Această cantitate mică de topitură reduce drastic rezistența stratului stâncos, spune Stern, lubrifiind în esență mișcările plăcii de deasupra.
Combinația dintre o limită bruscă a plăcii și un strat inferior slab înseamnă probabil că este necesară mai puțină forță pentru a deplasa placa, spune geofizicianul Simon Klemperer de la Universitatea Stanford. Descoperirile echipei sugerează că placa se mișcă cu mai puțină rezistență de pe mantau decât s-a crezut cândva, la fel ca o patinătoare care alunecă pe un strat subțire de gheață topită sub patinele ei. Acest mecanism ar putea ajuta la rezolvarea problemei tectonicii plăcilor care necesită mai multă forță decât cea disponibilă pentru deplasarea plăcilor, o problemă care afectează teoria de când a fost acceptată pentru prima dată în urmă cu aproximativ 50 de ani, spune Klemperer.
În timp ce Stern și colegii au imaginat stratul alunecos doar sub o parte a unei plăci, studiile anterioare ar fi putut să-l fi observat neclare în altă parte a lumii, spune seismologul Vedran Lekic de la Universitatea din Maryland din College Park. „Această descoperire este atât de remarcabilă încât trebuie să reconsiderăm alte date pe care le-am analizat înainte și să le analizăm pentru un strat ca acesta”, spune el.