Pământul ascunde multe secrete sub suprafață, iar oamenii de știință abia încep să le descifreze. Mantaua, o zonă aflată între scoarța subțire a planetei noastre și nucleul topit, reprezintă 2.900 de kilometri de rocă în mare parte solidă, cu o consistență asemănătoare caramelului îngroșat, despre care oamenii de știință au presupus mult timp că este omogenă. Dar regiuni masive, ca niște bulgări de ciocolată într-o prăjitură, au fost descoperite recent, relatează CNN.
Printre bulgării enigmatici de manta se află două „supercontinente” enorme îngropate la mii de kilometri sub scoarță, printre rămășițele vechilor plăci tectonice. Un supercontinent se află sub Africa, iar celălalt e îngropat adânc sub Oceanul Pacific. Folosind o nouă metodă de analizare a datelor de la cutremure, cercetătorii au descoperit recent detalii necunoscute anterior despre aceste vaste regiuni, dezvăluind că ele pot servi drept ancore în mantaua planetei noastre și că ar putea fi mult mai vechi decât se credea anterior.
Descoperirea se adaugă la un număr tot mai mare de dovezi care sugerează că mantaua stâncoasă nu este la fel de omogenă cum se credea cândva. Structurile ascunse, sau buzunarele de material neamestecat, cum ar fi aceste supercontinente, pot modela activitatea mantalei, inclusiv mișcarea plăcilor tectonice, în moduri care nu au fost încă înțelese, potrivit unui studiu publicat în revista Nature.
„Aceste descoperiri vor contribui la o mai bună înțelegere a convecției mantalei și a tectonicii plăcilor și, prin urmare, a fenomenelor pe care le experimentăm la suprafață, cum ar fi cutremurele și erupțiile vulcanice”, a spus Claire Richardson, doctorand la Școala de Explorare a Pământului și Spațiului de la Universitatea de Stat din Arizona, care nu a fost implicată în noua cercetare.
„Rezolvarea proprietăților fizice, termice și chimice ale rocilor la o adâncime de 3000 km, la temperaturi și presiuni extreme, este o problemă dificilă, cel puțin”, a spus Richardson pentru CNN. „Întrebările deschise abundă și fiecare studiu nou ne aduce mai aproape de a înțelege ce se întâmplă cu adevărat acolo”, a adăugat ea.
Cercetătorii au observat pentru prima dată supercontinentele subterane în urmă cu aproximativ 50 de ani, când au apărut anomalii în datele seismice generate de cutremure suficient de puternice pentru a trimite reverberații prin planetă. Când undele seismice întâlnesc structuri neobișnuite în manta, schimbările vitezei undelor oferă seismologilor indicii despre interiorul Pământului.
De-a lungul deceniilor, datele seismice au arătat că aceste supercontinente reprezintă aproximativ 20% din granița dintre manta și nucleu. Fiecare dintre insulele îngropate acoperă sute de mii de kilometri, iar în unele locuri se ridică la aproape 965 de kilometri înălțime. Cu toate acestea, se știa puțin despre structura lor, când s-au scufundat și ce rol ar putea juca în fluxul mantalei, cunoscut sub numele de convecție, a spus dr. Sujania Talavera-Soza, autorul principal al noului studiu și cercetător în geoștiințe și seismologie la Universitatea Utrecht din Țările de Jos.
„Originea lor și dacă sunt structuri de lungă durată – este ceva dezbătut pe scară largă”, a spus Talavera-Soza.
Cercetările anterioare s-au concentrat pe viteza undelor seismice, arătând că viteza undelor a încetinit cu aproximativ 2% în zona supercontinentelor. Această încetinire a undelor seismice i-a determinat pe geologi să numească regiunile „provincii mari cu viteză scăzută de forfecare” sau LLSVP.
Pierderea vitezei undelor seismice a sugerat că aceste zone ale mantalei sunt mai fierbinți decât rocile din jurul lor, a spus Talavera-Soza. Dar nu se știa dacă LLSVP diferă structural de regiunile din apropiere. Oamenii de știință nu erau siguri dacă supercontinentele sunt implicate activ în convecție sau dacă sunt „un fel de grămezi dense și atât”, a spus coautorul studiului, dr. Arwen Deuss, profesor de structura și compoziția interiorului profund al Pământului la Universitatea Utrecht.
„Nu existau informații despre asta. Știam doar că undele seismice încetineau,” a spus Deuss.
Noul model folosit în această cercetare a arătat că, deși viteza undelor seismice a scăzut când au ajuns la LLSVP, undele nu au pierdut prea multă energie. Prin comparație, a existat o amortizare semnificativă în zonele mai reci din jurul „supercontinentelor”.
Cercetătorii cred că aceste diferențe se datorează vârstelor diferite ale structurilor. De-a lungul a milioane de ani, pe măsură ce materialul stâncos coboară prin granița dintre mantaua superioară și cea inferioară, cristalele minerale sunt comprimate și reformate în granule mai mici, care apoi cresc în timp. Regiunile mai tinere au, prin urmare, cristale mai mici, care absorb mai multă energie din undele seismice, astfel încât cantitatea de amortizare dintr-o regiune arată cât de veche este aceasta.
„Faptul că LLSVP prezintă o amortizare foarte mică înseamnă că trebuie să fie compuse din cristale mult mai mari decât împrejurimile lor”, a spus Talavera-Soza.
„Studiul nostru arată că LLSVP sunt caracteristici de lungă durată, vechi de cel puțin jumătate de miliard de ani, poate chiar mai vechi”, a adăugat ea.
Editor : M.B.
