Tief im Erdmantel, dort zwei riesige Klumpen. Einer sitzt unter Afrika und der andere ist dem ersten fast gegenüber, unter dem Pazifischen Ozean. Aber diese beiden Punkte sind nicht gleichermaßen deckungsgleich.
Neue Forschungen haben ergeben, dass sich der Punkt unter Afrika viel näher an die Oberfläche erstreckt – und instabiler ist – als der Punkt unter dem Pazifischen Ozean. Dieser Unterschied könnte letztendlich erklären, warum die Kruste unter Afrika höher gestiegen ist und warum der Kontinent über Hunderte von Millionen von Jahren viele massive supervulkanische Eruptionen erlebt hat.
„Diese Instabilität könnte auch viele Auswirkungen auf die tektonische Bewegung der Oberfläche haben Erdbeben Qian Yuan, ein Graduierter Geologe an der Arizona State University (ASU), der die Forschung leitete, sagte:
Paar Punkte
Mantelpunkte sind besser bekannt als „Large Low Wave Velocity Interrupts“ oder LLSVPs. Dies bedeutet, dass sich die Wellen verlangsamen, wenn durch Erdbeben erzeugte seismische Wellen diese tiefen Regionen durchqueren. Diese Verlangsamung weist darauf hin, dass der Mantel an dieser Stelle etwas anders ist, z. B. Dichte oder Temperatur – Oder beides.
Wissenschaftler sind sich nicht sicher, warum die Mantelpunkte existieren. Yuan sagte gegenüber Live Science, dass es zwei gemeinsame Hypothesen gibt. Einer davon ist, dass er aus Krustenansammlungen besteht, von denen er abgerutscht ist ein LandVon der Oberfläche bis in die Tiefen des Mantels. Eine andere ist, dass sie die Überreste eines Ozeans aus Magma sind, der während der Frühgeschichte der Erde im unteren Erdmantel existiert haben könnte. Auf diese Weise Das Ozeanmagma ist abgekühlt und kristallisierthat es möglicherweise Bereiche hinterlassen, die viel dichter waren als der Rest des Mantels.
Laut Yuan haben frühere Studien angedeutet, dass diese beiden Punkte möglicherweise nicht gleich sind, aber keine dieser Forschungen hat globale Datensätze verwendet, die die beiden leicht vergleichen können. Er und sein Berater, außerordentlicher Professor für Geodynamik an der Arizona State University Mingming Li, untersuchten 17 Datensätze globaler seismischer Wellen, um die Höhe jedes Punktes zu bestimmen.
Sie fanden heraus, dass sich der African Point etwa 620 Meilen (1.000 Kilometer) höher erstreckt als der Pacific Point. Das ist eine Differenz von etwa 113 Mount Everest. Insgesamt erstreckt sich die Masse des Pazifischen Ozeans 435 bis 500 Meilen (700 bis 800 km) von der Grenze zwischen Kern und Mantel. Der African Point erstreckt sich von 990 bis 1.100 Meilen (1.600 bis 1.800 km) nach oben.
Punkt Instabilität
Die Forscher nutzten dann Computermodelle, um herauszufinden, welche Merkmale der Punkte diese Unterschiede erklären könnten. Sie fanden heraus, dass die wichtigsten die Dichte der Punkte selbst und die Viskosität des umgebenden Mantels sind. Die Viskosität bezieht sich auf die Leichtigkeit, mit der Mantelgesteine verformt werden können.
Laut Yuan müsste der afrikanische Punkt, um viel länger als der pazifische Punkt zu sein, viel weniger dicht sein. „Weil es weniger dicht und instabil ist“, sagte er.
Die afrikanische Masse ist noch weit von der Erdkruste entfernt – der gesamte Mantel ist 1.800 Meilen (2.900 km) dick – aber die Instabilität dieser tiefen Struktur könnte Auswirkungen auf die Oberfläche des Planeten haben. LLSVPs können eine Quelle für heiße Schwaden aus aufsteigendem Mantelmaterial sein. Diese Schwaden wiederum könnten riesige Eruptionen, tektonische Störungen und möglicherweise sogar einen Zusammenbruch des Kontinents verursachen, sagte Yuan.
Der afrikanische Punkt „befindet sich sehr nahe an der Oberfläche, daher besteht die Möglichkeit, dass eine große Mantelwolke vom afrikanischen Punkt aus aufsteigt und zu mehr Oberflächenerhebungen, Erdbeben und riesigen Vulkanausbrüchen führen kann“, sagte Yuan.
Diese Prozesse finden über Millionen von Jahren statt und wurden in Afrika fortgesetzt. Yuan sagte, es scheine eine Verbindung zwischen dem African Point und großen Vulkanausbrüchen zu geben. Papier 2010 Veröffentlicht in der Zeitschrift Nature Er fand heraus, dass in den vergangenen 320 Millionen Jahren 80 % der Kimberlite oder massiven Eruptionen des Mantelgesteins mit sich brachten Diamant An der Oberfläche trat es knapp über der Grenze des African Point auf.
Yuan Li veröffentlichte ihre Ergebnisse am 10. März in der Zeitschrift Naturwissenschaften der Erde. Sie arbeiten jetzt an den Ursprüngen der Punkte. Obwohl diese Ergebnisse noch nicht in einem Peer-Review-Journal veröffentlicht wurden, präsentierten die Forscher die Ergebnisse auf der 52. Lunar and Planetary Science Conference im März 2021; Diese Forschung schlug vor, dass die Punkte Es könnte sich um die Überreste eines Objekts von der Größe eines Planeten handeln wer – was Es traf die Erde vor etwa 4,5 Milliarden JahrenMondbildung.
Ursprünglich veröffentlicht auf Live Science.
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