Σαν ένα γιγάντιο σπασμένο μπισκότο του οποίου τα κομμάτια επιπλέουν πάνω σε μια θάλασσα ζεματιστού γάλακτος, το εξωτερικό κέλυφος της Γης αποτελείται από (λιγότερο νόστιμες) βραχώδεις σχεδίες που συνεχώς προσκρούουν και βουτάνε η μία κάτω από την άλλη σε μια διαδικασία που ονομάζεται τεκτονική πλακών.
Τι συμβαίνει λοιπόν με αυτά τα κομμάτια του φλοιού που εξαφανίζεται καθώς βουτάνε στο γαλακτώδες εσωτερικό της Γης;
Αποδεικνύεται ότι γίνονται αδύναμα και λυγισμένα, όπως ένα παιχνίδι με φιδάκια, αλλά δεν διαλύονται εντελώς, δείχνει το νέο μόντελινγκ. Τα μοντέλα πρότειναν επίσης ότι η τεκτονική πλακών, τουλάχιστον στη σύγχρονη μορφή της, πιθανότατα ξεκίνησε μόνο τα τελευταία δισεκατομμύρια χρόνια.
Η τεκτονική των πλακών οδηγεί σε σεισμούς και ηφαίστεια, δημιουργεί οροσειρές και νησιά και είναι ο λόγος που οι ήπειροι της Γης, που κάποτε ήταν υπερήπειροι, είναι τώρα ωκεανοί χώρια. Αλλά υπάρχουν ακόμα πολλά άγνωστα για το πώς λειτουργεί η τεκτονική πλάκα, όπως τι συμβαίνει όταν μια πλάκα γλιστρά κάτω από μια άλλη (σε μια περιοχή που ονομάζεται ζώνη βύθισης) και εξαφανίζεται στον μανδύα, το μεσαίο στρώμα του πλανήτη, το οποίο, δυστυχώς, δεν είναι που αποτελείται από γάλα αλλά μάλλον από τσιριχτάρι συμπαγή βράχο.
Για να το καταλάβουν αυτό, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν δισδιάστατα υπολογιστικά μοντέλα ζωνών βύθισης και τα προγραμμάτισαν χρησιμοποιώντας γνωστές φυσικές για το πώς συμπεριφέρονται τα υλικά, όπως το πώς παραμορφώνονται τα πετρώματα υπό ορισμένες δυνάμεις. Στη συνέχεια, παρατήρησαν το μοντέλο για να δουν τι συνέβη στη ζώνη καταβύθισης και συνέκριναν τα ευρήματά τους με πραγματικές παρατηρήσεις.
Τα μοντέλα τους πρότειναν ότι καθώς το ένα πιάτο έπεφτε κάτω από το άλλο, το κατερχόμενο κομμάτι, γνωστό ως πλάκα, λύγισε απότομα προς τα κάτω και ράγισε. η κάμψη έκανε επίσης τους κόκκους στην κάτω πλευρά της πλάκας να γίνουν λεπτότεροι και πιο αδύναμοι. Οι πιέσεις άφησαν την πλάκα ως επί το πλείστον ανέπαφη αλλά με πολλά αδύναμα σημεία.
Αυτό σημαίνει ότι οι πλάκες δεν διασπώνται και έτσι συνεχίζουν να τραβούν τα μέρη πίσω τους, “για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα”, δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας Taras Gerya, καθηγητής γεωφυσικής στο ETH Zurich στην Ελβετία. Πράγματι, η πλάκα μπορεί να συνεχίσει να γλιστρά κάτω από την άλλη πλάκα για εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια, είπε.
Οι προσομοιώσεις τους ταίριαξαν με παρατηρήσεις και βαθιά σεισμική απεικόνιση που έδειξαν εξασθενημένες περιοχές μιας ζώνης βύθισης στην Ιαπωνία, είπε ο Gerya στο Live Science.
Ο Kent Condie, ομότιμος καθηγητής Γεωχημείας και Γης και Περιβαλλοντικής Επιστήμης στο New Mexico Institute of Mining and Technology, ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη, αποκάλεσε τα μοντέλα τους «στιβαρά και ουσιαστικά».
Πότε άρχισε?
Η ομάδα μοντελοποίησε επίσης τι θα είχε συμβεί εάν το εσωτερικό της Γης ήταν 270 βαθμούς Φαρενάιτ (150 βαθμοί Κελσίου) θερμότερο, παρόμοιες με τις θερμοκρασίες που θα είχε φτάσει πριν από περίπου ένα δισεκατομμύριο χρόνια.
Βρήκαν ότι σε αυτές τις προσομοιώσεις, η πλάκα διασπάστηκε μόνο λίγα μίλια μέσα στον μανδύα, επειδή δεν ήταν σε θέση να διατηρήσει το βάρος της σε έναν μανδύα που ήταν λιγότερο παχύρρευστο λόγω των θερμών συνθηκών. Έτσι, σε αντίθεση με τη σύγχρονη καταβύθιση που μπορεί να συνεχιστεί για εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια, η υποβύθιση τότε θα είχε τελειώσει πολύ γρήγορα, μέσα σε λίγα εκατομμύρια χρόνια, είπε ο Gerya.
Αυτό το εύρημα υποδηλώνει ότι η σύγχρονη τεκτονική πλακών μπορεί να μην έχει ξεκινήσει παρά τα τελευταία δισεκατομμύρια χρόνια, πρόσθεσε.
Ενώ μια πρωτόγονη μορφή τεκτονικών πλακών μπορεί να υπήρχε μεταξύ 3,5 δισεκατομμυρίων και 2 δισεκατομμυρίων ετών πριν, κατά την Αρχαϊκή ή Πρωτοζωική εποχή, ήταν πιθανώς πολύ διαφορετική από ό,τι βιώνει ο πλανήτης σήμερα, είπε ο Gerya. Και περίπου 1,8 δισεκατομμύρια έως 1 δισεκατομμύριο χρόνια πριν, υπήρξε μια ήσυχη περίοδος κατά την οποία οι πλάκες ήταν πολύ λιγότερο ενεργές.
Αλλά αυτό είναι απλώς εικασίες, είπε, και επί του παρόντος υπάρχει μεγάλη διαμάχη γύρω από το πότε ξεκίνησαν οι τεκτονικές πλάκες.
Η Condie συμφώνησε με τη Gerya. «Η σύγχρονη τεκτονική πλακών, με όλους τους γεωλογικούς δείκτες… πιθανότατα δεν ξεκίνησε πριν από τα τελευταία δισεκατομμύρια χρόνια», είπε η Condie στο Live Science. Αλλά «η τεκτονική των πλακών σε κάποια μορφή είναι μαζί μας από τουλάχιστον 2 δισεκατομμύρια χρόνια πριν».
Ωστόσο, επειδή δεν γνωρίζουμε τις ακριβείς θερμοκρασίες του πυρήνα της Γης στο πέρασμα του χρόνου, δεν είναι ακόμη δυνατό να δώσουμε ένα ακριβές χρονοδιάγραμμα για το πότε οι πλάκες σταμάτησαν να διασπώνται και ξεκίνησαν ένα πιο συνεχές ταξίδι στον μανδύα, είπε ο Condie.
Τότε ήταν που ξεκίνησε η σύγχρονη τεκτονική πλακών, είπε ο Gerya. Οι ερευνητές ελπίζουν τώρα να εξερευνήσουν το φαινόμενο και τη σχέση του με τους σεισμούς, χρησιμοποιώντας πιο προηγμένα τρισδιάστατα μοντέλα.
Τα ευρήματα δημοσιεύτηκαν στις 10 Νοεμβρίου στο περιοδικό Nature.
Ακολουθήστε μας στα κοινωνικά δίκτυα facebook, twitter, instagram, youtube, και στο Google news. Διαβάστε την e-enimerosi.com για να ενημερώνεστε για όλα τα νέα, από την Ελλάδα και τον κόσμο, κάνετε εγγραφή στην σελίδα και πατήστε το καμπανάκι για να ενημερώνεστε πρώτοι έγκαιρα και έγκυρα.