Geologii au analizat îndeaproape două „bloburi” bizare detectate în adâncul Pământului

Interiorul Pământului nu este un teanc uniform de straturi. Adânc în stratul său mijlociu gros se află două bucăți colosale de material termo-chimic.

Până în ziua de astăzi, oamenii de știință încă nu știu de unde provin aceste două structuri colosale sau de ce au înălțimi atât de diferite, dar un nou set de modele geodinamice a ajuns la un posibil răspuns la ultimul mister.

Aceste rezervoare ascunse sunt situate în părți opuse ale lumii și, judecând după propagarea profundă a undelor seismice, blobul de sub continentul african este de peste două ori mai înalt decât cel de sub Oceanul Pacific.

După ce au efectuat sute de simulări, autorii noului studiu cred că pata de sub continentul african este mai puțin dens și mai puțin stabil decât omologul său din Pacific și de aceea este mult mai înalt.

„Calculele noastre au descoperit că volumul inițial al bloburilor nu afectează înălțimea acestora”, explică geologul Qian Yuan de la Universitatea de Stat din Arizona.

„Înălțimea bloburilor este controlată în cea mai mare parte de cât de dense sunt și de vâscozitatea mantalei din jur”.

Vedere 3D a blobului din mantaua Pământului de sub Africa. (Mingming Li/ASU)

Unul dintre principalele straturi din interiorul Pământului este mizeria fierbinte și ușor lipicioasă cunoscută sub numele de manta, un strat de rocă de silicat care se află între miezul planetei noastre și crusta acesteia. În timp ce mantaua este în mare parte solidă, se comportă un fel de gudron pe perioade de timp mai lungi.

De-a lungul timpului, coloanele de rocă de magmă fierbinte se ridică treptat prin manta și se crede că contribuie la activitatea vulcanică de pe suprafața planetei.

Înțelegerea a ceea ce se întâmplă în manta este, prin urmare, un efort important în geologie.

Patele din Pacific și Africa au fost descoperite pentru prima dată în anii 1980. În termeni științifici, aceste „superpene” sunt cunoscute ca provincii mari cu viteză redusă de forfecare (LLSVP-uri).

În comparație cu LLSVP din Pacific, studiul actual a constatat că LLSVP african se întinde cu aproximativ 1.000 de kilometri mai sus (621 de mile), ceea ce susține estimările anterioare.

Această diferență mare de înălțime sugerează că ambele blob-uri au compoziții diferite. Cum afectează acest lucru mantaua din jur, însă, nu este clar.

Poate că natura mai puțin stabilă a grămezii africane, de exemplu, poate explica de ce există un vulcanism atât de intens în unele regiuni ale continentului. De asemenea, ar putea afecta mișcarea plăcilor tectonice, care plutesc pe manta.

Alte modele seismice au descoperit că LLSVP african se întinde până la 1.500 de kilometri deasupra nucleului exterior, în timp ce LLSVP din Pacific ajunge la 800 de kilometri înălțime la max.

În experimentele de laborator care încearcă să reproducă interiorul Pământului, atât grămezile africane, cât și cele din Pacific par să oscileze în sus și în jos prin manta.

Autorii studiului actual spun că acest lucru le susține interpretarea conform căreia LLSVP africană este probabil instabilă și același lucru ar putea fi valabil și pentru LLSVP Pacific, deși modelele lor nu au arătat acest lucru.

Compozițiile diferite ale LLSVP din Pacific și Africa ar putea fi explicate și prin originile lor. Oamenii de știință încă nu știu de unde provin aceste blob-uri, dar există două teorii principale.

Una este că grămezile sunt făcute din plăci tectonice subdusecare se strecoară în manta, sunt supraîncălzite și cad treptat în jos, contribuind la blob.

O altă teorie este că blob-urile sunt rămășițe ale coliziunii antice între Pământ și protoplaneta Thea, care ne-a dat Luna noastră.

Nici teoriile nu se exclud reciproc. De exemplu, poate că Thea a contribuit mai mult la un blob; asta ar putea fi o parte din motivul pentru care arată atât de diferit astăzi.

„Combinația noastră dintre analiza rezultatelor seismice și modelarea geodinamică oferă noi perspective asupra naturii celor mai mari structuri ale Pământului din interiorul adânc și a interacțiunii lor cu mantaua din jur”, spune Yuan.

„Această lucrare are implicații de anvergură pentru oamenii de știință care încearcă să înțeleagă starea actuală și evoluția structurii profunde a mantalei și natura convecției mantalei”.

Studiul a fost publicat în Geoștiința naturii.