Mantaua Pământului se răcește mai repede decât se aștepta

SAN FRANCISCO — Interiorul Pământului se răcește surprinzător de repede.

Grosimea noii cruste vulcanice care se formează pe fundul mării a devenit mai subțire în ultimii 170 de milioane de ani. Acest lucru sugerează că mantaua de bază se răcește de aproximativ două ori mai repede decât se credea anterior, au raportat cercetătorii pe 13 decembrie la reuniunea de toamnă a Uniunii Americane de Geofizică.

Răcirea rapidă a mantalei oferă o nouă perspectivă asupra modului în care tectonica plăcilor reglează temperatura internă a Pământului, a declarat coautorul studiului Harm Van Avendonk, geofizician la Universitatea Texas din Austin. „Vedem acest tip de crustă oceanică subțire pe fundul mării, care poate să nu fi existat în urmă cu câteva sute de milioane de ani”, a spus el. „Întotdeauna considerăm că prezentul este indiciu pentru trecut, dar asta nu funcționează aici.”

Descoperirea este fascinantă, deși datele de bază sunt rare, a spus Laurent Montési, geodinamist la Universitatea din Maryland din College Park. Măsurarea grosimii crustei fundului mării necesită studii seismice și „nu aveți asta peste tot; nu există nimic în Pacificul de Sud, de exemplu.” Totuși, a spus el, „este uimitor că putem vedea semnătura răcirii Pământului”. Descoperirea ar putea ajuta la explicarea de ce supercontinente precum Pangea se despart, a adăugat el.

Mantaua Pământului este alcătuită din rocă fierbinte sub presiuni mari. Pe măsură ce materialul se ridică spre suprafața Pământului, presiunile scad și roca începe să se topească. Acest material topit poate vărsa la suprafață pe crestele oceanice și poate construi o crustă nouă. Când temperaturile mantalei sunt mai calde, zona de topire este mai mare, iar crusta rezultată este mai groasă. Aproape de limita superioară cu crusta, temperaturile mantalei variază de la aproximativ 500° la 900° Celsius.

Comparând grosimea scoarței oceanice de diferite vârste, Van Avendonk și colegii săi au descoperit că crusta veche de 170 de milioane de ani este cu 1,7 kilometri mai groasă în medie decât crusta proaspătă. Analizele chimice ale rocilor de lavă sugerează că mantaua Pământului s-a răcit în medie cu aproximativ 6 până la 11 grade la fiecare 100 de milioane de ani în ultimii 2,5 miliarde de ani. Dar de la mijlocul Jurasicului, acum aproximativ 170 de milioane de ani, mantaua s-a răcit în medie cu 15 până la 20 de grade la 100 de milioane de ani, estimează cercetătorii. În timp ce oamenii de știință se așteptau ca mantaua să se răcească în timp pe măsură ce căldura rămasă din formarea Pământului și din degradarea radioactivă se disipă, acest grad de răcire a fost surprinzător.

Tectonica plăcilor cauzează această răcire rapidă, au propus cercetătorii. Scufundarea, deplasarea și formarea plăcilor determină convecția în interiorul planetei care schimbă căldura. Acest proces controlează, de asemenea, cât de repede se răcesc diferite regiuni ale mantalei. În timp ce temperaturile mantalei de sub Oceanul Pacific au scăzut cu aproximativ 13 grade la 100 de milioane de ani, mantaua de sub oceanele Atlantic și Indian s-a răcit cu aproximativ 37 de grade la 100 de milioane de ani.

Diferența dintre oceane este distanța lor față de continente. Oceanele Atlantic și Indian s-au deschis când supercontinentul Pangea s-a destrămat. Înainte de atunci, mantaua subiacentă era acoperită de crustă continentală, care a servit ca o pătură izolatoare care menținea temperaturile mantalei prăjite, a propus Van Avendonk. Pe măsură ce Pangea s-a despărțit și continentele s-au mutat, mantaua de sub oceanele tinere a început să se răcească mult mai repede. În aceeași perioadă, Oceanul Pacific a fost în mare parte izolat de continente și s-a răcit mai treptat.

Efectul de izolare al supercontinentului Pangea ar putea ajuta la explicarea a ceea ce determină ciclul Pământului de formare și destrămare a supercontinentului, a spus Montési. Căldura se poate acumula sub supercontinente, generând în cele din urmă un val masiv de rocă fierbinte care desparte masa de pământ. „Acest lucru ar putea explica de ce ai o despărțire la aproximativ 100 de milioane de ani după ce ai asamblat un supercontinent”, a spus el.