Βαθιά μέσα στον μανδύα της Γης, υπάρχουν δύο γιγάντιες σταγόνες. Η μία βρίσκεται κάτω από την Αφρική, ενώ η άλλη είναι σχεδόν ακριβώς απέναντι από την πρώτη, κάτω από τον Ειρηνικό Ωκεανό. Αλλά αυτές οι δύο σταγόνες δεν είναι ομοιόμορφες.
Νέα έρευνα διαπιστώνει ότι η σταγόνα κάτω από την Αφρική εκτείνεται πολύ πιο κοντά στην επιφάνεια – και είναι πιο ασταθής – από την σταγόνα κάτω από τον Ειρηνικό. Αυτή η διαφορά θα μπορούσε τελικά να βοηθήσει στο να εξηγηθεί γιατί ο φλοιός κάτω από την Αφρική έχει ανυψωθεί προς τα πάνω και γιατί η ήπειρος έχει δει τόσες πολλές μεγάλες εκρήξεις υπερηφαιστείων για εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια.
«Αυτή η αστάθεια μπορεί να έχει πολλές επιπτώσεις στην τεκτονική της επιφάνειας, καθώς και σε σεισμούς και υπερηφαιστειακές εκρήξεις», δήλωσε ο Qian Yuan, πτυχιούχος γεωλογία στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Αριζόνα (ASU) που ηγήθηκε της έρευνας.
Ένα ζευγάρι σταγόνες
Οι σταγόνες του μανδύα είναι σωστά γνωστές ως «μεγάλες επαρχίες χαμηλής ταχύτητας κύματος» ή LLSVP. Αυτό σημαίνει ότι όταν τα σεισμικά κύματα που δημιουργούνται από τους σεισμούς ταξιδεύουν μέσω αυτών των ζωνών του βαθέως μανδύα, τα κύματα επιβραδύνονται. Αυτή η επιβράδυνση δείχνει ότι υπάρχει κάτι διαφορετικό σχετικά με τον μανδύα σε αυτό το σημείο, όπως η πυκνότητα ή η θερμοκρασία — ή και τα δύο.
Οι επιστήμονες δεν είναι σίγουροι γιατί υπάρχουν οι σταγόνες του μανδύα. Υπάρχουν δύο δημοφιλείς υποθέσεις, είπε ο Yuan στο Live Science. Το ένα είναι ότι αποτελούνται από συσσωρεύσεις φλοιού που έχουν υποβιβαστεί από την επιφάνεια της Γης στο βάθος του μανδύα. Ένα άλλο είναι ότι είναι τα υπολείμματα ενός ωκεανού μάγματος που μπορεί να υπήρχε στον κάτω μανδύα κατά την πρώιμη ιστορία της Γης. Καθώς αυτός ο ωκεανός μάγματος ψύχθηκε και κρυσταλλώθηκε, μπορεί να άφησε πίσω του περιοχές που ήταν πιο πυκνές από τον υπόλοιπο μανδύα.
Προηγούμενες μελέτες είχαν υποδείξει ότι αυτές οι δύο σταγόνες μπορεί να μην είχαν δημιουργηθεί ίδιες, είπε ο Yuan, αλλά καμία από αυτή την έρευνα δεν είχε χρησιμοποιήσει παγκόσμια σύνολα δεδομένων που θα μπορούσαν εύκολα να συγκρίνουν τα δύο. Αυτός και ο σύμβουλός του, επίκουρος καθηγητής γεωδυναμικής της ASU, Mingming Li, εξέτασαν 17 παγκόσμιες ομάδες δεδομένων σεισμικών κυμάτων για να προσδιορίσουν το ύψος κάθε σταγόνας.
Ανακάλυψαν ότι η αφρικανική σταγόνα εκτείνεται περίπου 1.000 χιλιόμετρα ψηλότερα από την σταγόνα του Ειρηνικού. Αυτή είναι μια διαφορά περίπου 113 Έβερεστ. Συνολικά, η σταγόνα του Ειρηνικού εκτείνεται έως 700 έως 800 km προς τα πάνω από το όριο μεταξύ του πυρήνα και του μανδύα. Η αφρικανική σταγόνα εκτείνεται προς τα πάνω περίπου 1.600 έως 1.800 km.
Αστάθεια φυσαλίδων
Οι ερευνητές στη συνέχεια χρησιμοποίησαν μοντελοποίηση υπολογιστή για να καταλάβουν ποια χαρακτηριστικά των σταγόνων θα μπορούσαν να εξηγήσουν αυτές τις διαφορές. Τα πιο σημαντικά, που βρήκαν, ήταν η πυκνότητα των ίδιων των σταγόνων και το ιξώδες του περιβάλλοντος μανδύα. Το ιξώδες αναφέρεται στην ευκολία με την οποία μπορούν να παραμορφωθούν τα πετρώματα του μανδύα.
Για να είναι η αφρικανική σταγόνα τόσο πιο ψηλή από την σταγόνα του Ειρηνικού, πρέπει να είναι πολύ λιγότερο πυκνή, σύμφωνα με τον Yuan. «Επειδή είναι λιγότερο πυκνό, είναι ασταθές», είπε.
Η αφρικανική σταγόνα είναι ακόμα μακριά από τον φλοιό της Γης – ο μανδύας έχει πάχος 2.900 km συνολικά – αλλά η αστάθεια αυτής της βαθιάς δομής μπορεί να έχει επιπτώσεις στην επιφάνεια του πλανήτη. Τα LLSVP μπορεί να είναι πηγή καυτών λοφίων από υλικό μανδύα που ανεβαίνουν προς τα πάνω. Αυτά τα λοφία, με τη σειρά τους, μπορεί να προκαλέσουν εκρήξεις υπερηφαιστείων, τεκτονικές αναταραχές και πιθανώς ακόμη και ηπειρωτική διάλυση, είπε ο Yuan.
Η αφρικανική σταγόνα “είναι πολύ κοντά στην επιφάνεια, επομένως υπάρχει πιθανότητα να σηκωθεί ένα μεγάλο λοφίο μανδύα από την αφρικανική μάζα και να οδηγήσει σε μεγαλύτερη άνοδο της επιφάνειας και σε σεισμούς και εκρήξεις υπερηφαιστείων”, είπε ο Yuan.
Αυτές οι διεργασίες συμβαίνουν εδώ και πολλά εκατομμύρια χρόνια και συνεχίζονται στην Αφρική. Φαίνεται ότι υπάρχει μια σύνδεση μεταξύ της αφρικανικής σταγόνας και των μεγάλων εκρήξεων. Μια εργασία του 2010 που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature διαπίστωσε ότι τα τελευταία 320 εκατομμύρια χρόνια, το 80% των κιμπερλιτών, ή τεράστιες εκρήξεις βράχου του μανδύα που φέρνουν διαμάντια στην επιφάνεια, εμφανίστηκαν ακριβώς πάνω από τα όρια της αφρικανικής μάζας.
Ο Yuan και ο Li δημοσίευσαν τα ευρήματά τους στις 10 Μαρτίου στο περιοδικό Nature Geoscience. Τώρα εργάζονται σε έρευνα για την προέλευση των σταγόνων. Αν και αυτά τα ευρήματα δεν έχουν ακόμη δημοσιευθεί σε περιοδικό με κριτές, οι ερευνητές παρουσίασαν τα αποτελέσματα στο 52ο Συνέδριο Σεληνιακής και Πλανητικής Επιστήμης τον Μάρτιο του 2021. Αυτή η έρευνα έδειξε ότι οι σταγόνες μπορεί να είναι υπολείμματα του αντικειμένου μεγέθους πλανήτη που χτύπησε τη Γη πριν από περίπου 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια, σχηματίζοντας το φεγγάρι.
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.