Τετάρτη, 6 Ιουλίου, 2022

Έρευνα: Ποιος είναι ο ρόλος των δύο γιγάντιων όγκων που βρίσκονται στον μανδύα της Γης

Στον μανδύα της Γης υπάρχουν δύο τεράστιοι άμορφοι όγκοι υλικών. Ο ένας βρίσκεται κάτω από την αφρικανική ήπειρο και ο άλλος κάτω από τον Ειρηνικό Ωκεανό. Οι όγκοι αυτοί έχουν τις ρίζες τους 2.900 χιλιόμετρα κάτω από την επιφάνεια, σχεδόν στα μισά του δρόμου προς το κέντρο της Γης.

Πιστεύεται ότι είναι η γενέτειρα των ανοδικών στηλών καυτού βράχου που ονομάζονται λοφία και φτάνουν στην επιφάνεια της Γης. Όταν αυτά τα λοφία φτάνουν για πρώτη φορά στην επιφάνεια, προκαλούν γιγάντιες ηφαιστειακές εκρήξεις όπως αυτή που συνέβαλε στην εξαφάνιση των δεινοσαύρων πριν από 65,5 εκατομμύρια χρόνια. Τα λοφία μπορεί επίσης να πυροδοτήσουν την έκρηξη ενός είδους πετρώματος που ονομάζεται κιμπερλίτης. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι τα διαμάντια σχηματίστηκαν σε βάθος μεγαλύτερο από 100 χιλιόμετρα κάτω από τη γη και είναι προϊόν κρυστάλλωσης ενός μάγματος κιμπερλιτικής σύστασης.

(Omer Budur)

Σε μια νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στο «Nature», ομάδα ερευνητών ανακαλύψε ότι οι όγκοι σχηματίζονται και διαλύονται όπως ακριβώς οι ήπειροι και οι υπερήπειροι. Οι όγκοι βρίσκονται στον μανδύα, το παχύ στρώμα θερμού πετρώματος μεταξύ του φλοιού της Γης και του πυρήνα της. Ο μανδύας είναι στερεός αλλά ρέει αργά σε μεγάλες χρονικές κλίμακες. Γνωρίζουμε ότι οι όγκοι βρίσκονται εκεί, επειδή επιβραδύνουν τα κύματα που προκαλούνται από τους σεισμούς, γεγονός που υποδηλώνει ότι είναι πιο θερμοί από το περιβάλλον τους.

Οι επιστήμονες γενικά συμφωνούν ότι οι όγκοι συνδέονται με την κίνηση των τεκτονικών πλακών στην επιφάνεια της Γης. Ωστόσο, δεν γνωρίζουν τον τρόπο με τον οποίο έχουν διαμορφωθεί κατά τη διάρκεια της ιστορίας της Γης.

Ορισμένοι ερευνητές υποστηρίζουν ότι οι σημερινοί όγκοι λειτούργησαν ως άγκυρες, «κλειδωμένοι» στη θέση τους για εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια, ενώ άλλα πετρώματα κινούνται γύρω τους. Ωστόσο, γνωρίζουμε ότι οι τεκτονικές πλάκες και τα λοφία του μανδύα μετακινούνται με την πάροδο του χρόνου και η έρευνα δείχνει ότι το σχήμα των όγκων αλλάζει.

«Η νέα μας έρευνα δείχνει ότι οι όγκοι έχουν αλλάξει σχήμα και θέση πολύ περισσότερο από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως. Στην πραγματικότητα, με την πάροδο του χρόνου, έχουν σχηματιστεί και διαλυθεί όπως οι ήπειροι και οι υπερήπειροι στην επιφάνεια της Γης», έγραψαν οι συγγραφείς.

Τα επιστημονικά μοντέλα βασίζονται στην αναπαραγωγή των κινήσεων των τεκτονικών πλακών. Όταν δύο τεκτονικές πλάκες συγκρούονται και η μία από τις πλάκες ωθείται κάτω από την άλλη, καθώς κινούνται, δημιουργούν μια ωκεάνια τάφρο. Το ψυχρό πέτρωμα από τον πυθμένα των ωκεανών βυθίζεται όλο και περισσότερο στον μανδύα και μόλις φτάσει σε βάθος περίπου 2.000 χιλιομέτρων σπρώχνει τις θερμές μάζες στην άκρη.

Μια βασική πτυχή των μοντέλων είναι ότι παρόλο που οι όγκοι αλλάζουν θέση και σχήμα με την πάροδο του χρόνου, εξακολουθούν να ταιριάζουν με το πρότυπο των ηφαιστειακών και κιμπερλιτικών εκρήξεων που καταγράφονται στην επιφάνεια της Γης. Αυτό το μοτίβο αποτελούσε προηγουμένως ένα βασικό επιχείρημα για τους όγκους ως αμετακίνητες «άγκυρες».

Οι όγκοι μπορεί να είναι πυκνότεροι από τον περιβάλλοντα μανδύα και ως εκ τούτου θα μπορούσαν να αποτελούνται από υλικό που διαχωρίστηκε από τον υπόλοιπο μανδύα νωρίς στην ιστορία της Γης. Αυτό θα μπορούσε να εξηγήσει γιατί η σύσταση των ορυκτών της Γης είναι διαφορετική από αυτή που αναμένεται από τα μοντέλα που βασίζονται στη σύσταση των μετεωριτών. Εναλλακτικά, η πυκνότητα των όγκων θα μπορούσε να εξηγηθεί από τη συσσώρευση πυκνού ωκεάνιου υλικού από πλάκες πετρωμάτων που ωθούνται προς τα κάτω εξαιτίας της κίνησης των τεκτονικών πλακών.

«Η εργασία μας δείχνει ότι οι βυθιζόμενες πλάκες είναι πιο πιθανό να μεταφέρουν θραύσματα ηπείρων στον αφρικανικό όγκο και όχι σε αυτόν του Ειρηνικού. Το ενδιαφέρον είναι ότι το αποτέλεσμα αυτό συνάδει με πρόσφατες μελέτες που υποδηλώνουν ότι η πηγή των λοφίων του μανδύα που αναδύονται από τον αφρικανικό όγκο περιέχει υλικό από τις ηπείρους, σε αντίθεση με τα λοφία που αναδύονται από τον όγκο του Ειρηνικού.

Παρακολούθηση των όγκων για την ανεύρεση ορυκτών και διαμαντιών

Το έργο των επιστημόνων εξετάζει θεμελιώδη ερωτήματα σχετικά με την εξέλιξη του πλανήτη μας, ωστόσο, έχει και πρακτικές εφαρμογές. Τα επιστημονικά μοντέλα παρέχουν ένα πλαίσιο για τον ακριβέστερο εντοπισμό της θέσης των ορυκτών που σχετίζονται με την ανύψωση του μανδύα. Αυτό αφορά και στα διαμάντια που φέρνουν στην επιφάνεια οι κιμπερλίτες οι οποίοι πιθανώς σχετίζονται με τους όγκους.

Τα κοιτάσματα μαγματικών σουλφιδίων, τα οποία αποτελούν το πρωταρχικό απόθεμα νικελίου στον κόσμο, συνδέονται επίσης με τα λοφία του μανδύα. Βοηθώντας στη στόχευση ορυκτών όπως το νικέλιο (βασικό συστατικό των μπαταριών ιόντων λιθίου και άλλων τεχνολογιών ανανεώσιμων πηγών ενέργειας), τα μοντέλα των ερευνητών μπορούν να συμβάλουν στη μετάβαση σε μια οικονομία χαμηλών εκπομπών άνθρακα.

ΠΗΓΗ: Science Alert

 

σχετικα αρθρα

ροη ειδησεων