Vova Krasen
0 
3006
778
Jordens mantel fungerer som en gigantisk kjerne og sirkulerer kjølig oseanisk skorpe nedover mot kjernen, der den varmes opp i et kløktig fast stoff og deretter reiser seg igjen - en prosess som driver alt fra platetektonikk til vulkanisme.
Men det er noen stikk i dette systemet, og ny forskning avslører hvorfor: Et glatt lag på 670 kilometer dyp stopper biter av skorpe i sporene deres, og skaper "stillestående plater" midt i mantelen, laget mellom Jordskorpen og dens kjerne. [I bilder: Ocean Hidden Beneath Earth's Surface]
"Denne nedbøyningen av plater var alltid forbausende for vår forståelse av [mantelen]," sa Shijie Zhong, fysiker ved University of Colorado Boulder og medforfatter for den nye studien som ble publisert 1. oktober i tidsskriftet Nature Geoscience..
Stoppet ut
Det er ingen måte å se direkte på mantelen, men forskere studerer dynamikken ved å bruke seismiske bølger fra jordskjelv. Ved å oppdage bølgene mens de forplanter seg gjennom kloden, kan forskere konstruere et bilde av mantelen, ikke ulikt hvordan radar kan avbilde objekter ved hjelp av radiobølger.
Det som skjer i mantelen er relatert til hva som skjer i skorpen. Skorpen er sammensatt av tektoniske plater som rir over mantelen som flåter på et veldig, veldig tykt hav (jordskorpens konsistens ligner den på varm asfalt). I noen områder, kalt subduksjonssoner, dykker den ene tektoniske platen under den andre og sliper biter av oseanisk skorpe ned i mantelen. Fra seismologi, sa Zhong, visste forskere at noen av disse jordskorpene ikke alltid reiser hele 3000 km til kjernemantellgrensen. I hovedsak blir de sittende fast halvveis ned.
Spesielt i det vestlige Stillehavet, i nærheten av Japan og ved Mariana-grøften, for eksempel, ser skorpens plater ut til å stamme ut på rundt 670 km (670 km) dyp. I disse områdene ser det ut til at de avbøyer og ferdes horisontalt så mye som 2000 km..
Zhong sa at mantellaget på den spesielle dybden er uvanlig, fordi bergarten der går gjennom en plutselig økning i tetthet, som er et resultat av trykket fra all berget som presser seg ned på toppen av den. I den nye studien bygde Zhong og University of Colorado doktorgradsstudent Wei Mao en datamodell av mantelens dynamikk, inkludert både denne tetthetsøkningen og de siste 130 millioner årene med kontinental platebevegelser.
Modellmantel
Denne mer komplette modellen av mantelen produserte naturlig nok den samme typen stillestående plater sett i den virkelige mantelen, fant forskerne. Det som ser ut til å skje, sa Zhong, er at det akkumulerte trykket til den overliggende bergarten på 670 km skaper et område med redusert viskositet - i hovedsak er mantelen mer glatt og mindre sløv.
"Den reduserte viskositeten gir i hovedsak det vi kaller smøring på platene," sa Zhong. Biter av jordskorpen er i stand til å skli og gli sidelengs i stedet for å fortsette sin nedadgående stup.
Denne løsningen i maskinen er bare midlertidig. Platene er sannsynligvis bare fanget i 20 millioner år eller så, sa Zhong - et øyeblikk i form av jordens historie. Men dynamikken deres kan være viktig for noen av de geologiske fenomenene man ser på overflaten. For eksempel kan vulkansk aktivitet i det nordøstlige Kina, langt fra den vulkanske buen i Japan, delvis skyldes noen av disse platedynamikkene, sa Zhong.
Modellen svarer ikke på alle spørsmålene om de stillestående platene. Det er ikke klart, sa Zhong, hvorfor det vestlige Stillehavet ser ut til å gi opphav til så mange av disse stillestående platene, mens subduksjonssoner i nærheten av Nord- og Sør-Amerika foreløpig ikke gjør det. Det er også andre mystiske flekker over hele kloden, sa han.
"På steder som New Zealand er det fortsatt en viss uenighet mellom konveksjonsmodellen vår og observasjonene," sa han, "så vi må forene disse stedene."
Original artikkel på .