Μια ομάδα από το Πανεπιστήμιο του Μέριλαντ ανακάλυψε υπολείμματα ενός αρχαίου θαλάσσιου πυθμένα χρησιμοποιώντας νέες σεισμικές τεχνικές, προσφέροντας νέες γνώσεις για τις βαθιές δομές της Γης.
Ανακάλυψη του αρχαίου βυθού
Επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο του Μέριλαντ εντόπισαν υπολείμματα ενός προϊστορικού πυθμένα που βυθίστηκε στα βάθη της Γης από την εποχή των δεινοσαύρων, θέτοντας υπό αμφισβήτηση τις επικρατούσες απόψεις για την εσωτερική δομή της Γης. Βρέθηκε στο East Pacific Rise, ένα τεκτονικό όριο στον πυθμένα του νοτιοανατολικού Ειρηνικού Ωκεανού, ένα ανεξερεύνητο τμήμα του πυθμένα της θάλασσας αποκαλύπτοντας νέες πτυχές των εσωτερικών διεργασιών του πλανήτη μας και της μεταμορφωτικής ιστορίας του για εκατομμύρια χρόνια. Τα ευρήματα της ομάδας δημοσιεύτηκαν στις 27 Σεπτεμβρίου 2024 στο περιοδικό Science Advances.
Νέα σεισμική απεικόνιση
Με επικεφαλής τον γεωλογικό μεταδιδακτορικό ερευνητή Jingchuan Wang, η ομάδα χρησιμοποίησε καινοτόμες τεχνικές σεισμικής απεικόνισης για να κοιτάξει βαθιά στον μανδύα της Γης, το στρώμα μεταξύ του φλοιού και του πυρήνα του πλανήτη μας. Βρήκαν μια ασυνήθιστα παχιά περιοχή στη ζώνη μετάβασης του μανδύα, μια περιοχή που βρίσκεται μεταξύ περίπου 410 και 660 χιλιομέτρων κάτω από την επιφάνεια της Γης.
Η ζώνη διαχωρίζει τον άνω και τον κάτω μανδύα και διαστέλλεται ή συστέλλεται με βάση τη θερμοκρασία.
Θέση της αρχαίας πλάκας στον πυθμένα της θάλασσας
«Αυτή η παχύρρευστη περιοχή είναι σαν ένα απολιθωμένο δακτυλικό αποτύπωμα ενός αρχαίου κομματιού θαλάσσιου πυθμένα που υποχώρησε στη Γη περίπου πριν από 250 εκατομμύρια χρόνια», είπε ο Wang. «Μας δίνει μια ματιά στο παρελθόν της Γης που δεν είχαμε ποτέ πριν».
Η καταβύθιση συμβαίνει όταν μια τεκτονική πλάκα ολισθαίνει κάτω από την άλλη, ανακυκλώνοντας το επιφανειακό υλικό πίσω στον μανδύα της Γης. Η διαδικασία συχνά αφήνει ορατά στοιχεία κίνησης, συμπεριλαμβανομένων των ηφαιστείων, των σεισμών και των βαθιών θαλάσσιων τάφρων. Ενώ οι γεωλόγοι συνήθως μελετούν την καταβύθιση εξετάζοντας δείγματα βράχου και ιζήματα που βρέθηκαν στην επιφάνεια της Γης, ο Wang συνεργάστηκε με τον καθηγητή Γεωλογίας Vedran Lekic και τον αναπληρωτή καθηγητή Nicholas Schmerr για να χρησιμοποιήσει σεισμικά κύματα για να ανιχνεύσει τον πυθμένα του ωκεανού. Εξετάζοντας πώς τα σεισμικά κύματα ταξίδευαν μέσα από διαφορετικά στρώματα της Γης, οι επιστήμονες μπόρεσαν να δημιουργήσουν λεπτομερείς χαρτογραφήσεις των δομών που κρύβονταν βαθιά μέσα στον μανδύα.
«Μπορείτε να σκεφτείτε τη σεισμική απεικόνιση ως κάτι παρόμοιο με μια αξονική τομογραφία. Βασικά μας επιτρέπει να έχουμε μια εγκάρσια τομή του εσωτερικού του πλανήτη μας», είπε ο Wang. «Συνήθως, οι ωκεάνιες πλάκες υλικού απορροφώνται από τη Γη εντελώς, χωρίς να αφήνουν ορατά ίχνη στην επιφάνεια. Αλλά βλέποντας την αρχαία πλάκα καταβύθισης μέσα από αυτή την προοπτική μας έδωσε νέες ιδέες για τη σχέση μεταξύ των πολύ βαθέων δομών της Γης και της επιφανειακής γεωλογίας, που δεν ήταν προφανείς πριν».
Αυτό που βρήκε η ομάδα τους εξέπληξε—το υλικό κινούνταν στο εσωτερικό της Γης πολύ πιο αργά από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως. Ο Wang πιστεύει ότι το ασυνήθιστο πάχος της περιοχής που ανακάλυψε η ομάδα υποδηλώνει την παρουσία ψυχρότερου υλικού σε αυτό το τμήμα της ζώνης μετάβασης του μανδύα, δείχνοντας ότι ορισμένες ωκεάνιες πλάκες κολλάνε στα μισά του δρόμου καθώς βυθίζονται στον μανδύα.
«Διαπιστώσαμε ότι σε αυτή την περιοχή, το υλικό βυθιζόταν με περίπου τη μισή ταχύτητα που περιμέναμε, κάτι που υποδηλώνει ότι η ζώνη μετάβασης του μανδύα μπορεί να λειτουργήσει σαν φράγμα και να επιβραδύνει την κίνηση του υλικού μέσω της Γης», εξήγησε ο Wang. «Η ανακάλυψή μας δημιουργεί νέα ερωτήματα σχετικά με το πώς η βαθιά Γη επηρεάζει αυτό που βλέπουμε στην επιφάνεια σε τεράστιες αποστάσεις και χρονικές κλίμακες».
Μελλοντικές Κατευθύνσεις Έρευνας
Κοιτάζοντας το μέλλον, η ομάδα σχεδιάζει να επεκτείνει την έρευνά της και σε άλλες περιοχές του Ειρηνικού Ωκεανού και πιο μακριά. Ο Wang ελπίζει να δημιουργήσει έναν πιο ολοκληρωμένο χάρτη των αρχαίων ζωνών βύθισης και ανόδου (η γεωλογική διαδικασία που συμβαίνει όταν το υποβυθισμένο υλικό θερμαίνεται και ανεβαίνει ξανά στην επιφάνεια), καθώς και τις επιπτώσεις τους τόσο στις βαθιές όσο και στις επιφανειακές δομές της Γης. Με τα σεισμικά δεδομένα που αποκτήθηκαν από αυτήν την έρευνα, ο Wang και άλλοι επιστήμονες βελτιώνουν τα μοντέλα τους για το πώς κινήθηκαν οι τεκτονικές πλάκες σε όλη την ιστορία της Γης.
«Αυτή είναι μόνο η αρχή», είπε ο Wang. «Πιστεύουμε ότι υπάρχουν πολλές ακόμη αρχαίες κατασκευές που περιμένουν να ανακαλυφθούν στο βαθύ εσωτερικό της Γης. Ο καθένας έχει τη δυνατότητα να αποκαλύψει πολλές νέες γνώσεις σχετικά με το σύνθετο παρελθόν του πλανήτη μας – και ακόμη και να οδηγήσει σε καλύτερη κατανόηση άλλων πλανητών πέρα από το δικό μας».
Αναφορά: « Η μεσοζωική ενδοωκεάνια καταβύθιση διαμόρφωσε τον κατώτερο μανδύα κάτω από την άνοδο του Ανατολικού Ειρηνικού» από τους Jingchuan Wang, Vedran Lekić, Nicholas C. Schmerr, Yu J. Gu, Yi Guo και Rongzhi Lin, 27 Σεπτεμβρίου 2024, Science Advances.
(photo: pixabay)
