Rudolf Cole
0 
2224
123
En flotta av flytande robotar har räknat ut varför Galápagosöarna finns. Och enligt robotarnas skapare kan upptäckten hjälpa till att förklara varför jorden inte är en flytande isboll.
Galápagosöarna är en vulkanisk skärgård i Stilla havet, cirka 1 000 mil utanför Ecuadors kust. Öarna är mest kända som värdar för ett stort antal arter som inte finns någon annanstans i världen, vilket hjälpte biologen Charles Darwin att utveckla teorin om evolution. Enligt ett internationellt forskarteam vet vi nu att öarna bildades av en tunn tunnel som förde magma upp från en "mantelplomme" (1 900 mil) under ytan. Forskare hade misstänkt att en sådan plymke fanns tidigare, men detta är det mest direkta beviset än att den är där nere.
Forskarna publicerade sin beskrivning av mantelplommen och de flytande robotarna som hjälpte till att upptäcka den idag (4 februari) i tidskriften Nature Scientific Reports. [De 10 mest orörda platserna på jorden]
"Mantelplumes" är gigantiska bubblor av mycket het magma som sitter mycket närmare jordskorpan än vanligt. I årtionden har forskare föreslagit att plommor som denna skulle kunna förklara varför vissa regioner på planeten är mycket vulkaniskt aktiva, även om de är långt ifrån kanterna på tektoniska plattor där vulkanismen förväntas mer. (Hawaii är ett känt exempel.) Inte varje vulkanolog accepterar denna förklaring, men de som tror att det förklarar varför jorden inte har slut på värmen.
Medan planeten har haft temperatursvingningar i sin historia tillräckligt betydande för att radikalt förändra klimatet (vi är mitt i en onaturligt plötslig just nu), har temperaturen förblivit ganska konstant ur ett geologiskt perspektiv. Planeten har inte svalnat över tiden från att den inre värmen har slut. Och enligt studieförfattarna kräver detta någon förklaring.
Jorden kunde bara ha bibehållit sin temperatur, sade huvudförfattaren Guust Nolet, en geovetenskapsman vid University of Nice / Sophia Antipolis i Frankrike, i ett uttalande, "om något av den ursprungliga värmen från dess tillträde, och som skapats sedan av radioaktiva mineraler, kan förbli låst inne i den nedre manteln. Men de flesta jordmodeller förutspår att manteln borde [skjuta upp värme upp till ytan] och släppa denna värme mycket snabbare. Dessa resultat från Galápagos-experimentet pekar på en alternativ förklaring: Den lägre mantel kan mycket väl motstå [överföra värme genom planetens kropp], och istället bara föra värme till ytan i form av mantelplummar som de som skapar Galápagos och Hawaii. "
Resultatet skulle bli en slags trickleffekt, där de heta innervärden på planeten skulle släppa tillräckligt med geotermisk värme för att hålla skorpan varm, men inte så mycket att den brände sig själv.
För att upptäcka denna möjliga mantelplomme som matar Galápagos, forskarna distribuerade nio robotar som kallas "MERMAIDS", som skulle flyta fritt omkring en mil (1,6 km) under havsytan och lyssna på jordbävningar under vattnet.
Forskare räknar ut vad som händer inne på planeten genom att noggrant studera hur jordbävningar rör sig genom den. Det är en teknik som är lite som en ultraljud, men i massiv skala. Problemet är att de flesta jordbävningsdata kommer från land, som täcker bara en tredjedel av planetens yta. MERMAIDS är utformade för att fylla i luckorna. [Kanalöarna: Foton av Nordamerikas Galapagos]
Varje gång de hör en jordbävning, enligt uttalandet, stiger MERMAIDS till havsytan och använder GPS-data för att ta reda på deras plats på jorden. Sedan överför de hem sin GPS och seismiska data. Detta är den typ av data som forskarna använde för att rekonstruera plommen under Galápagos, som är det första publicerade resultatet från MERMAID-projektet.
Det är värt att notera att inte alla seismologer accepterar att mantelplummar verkligen finns. Som Sara Pratt rapporterade 2015 för Earth Magazine tvivlar vissa seismologer på att det finns tillräckligt med information i seismiska vågor för att ge tydliga bilder av vad som händer så långt under jordskorpan. Motståndare mot teorin påpekar att de olika definitionerna av "mantelplume" ofta är så breda att de motsätter varandra, och att även om många mantelplumes har "upptäckts", har ingen kunnat ta fram en bekräftad lista över sådana som verkligen existera. Dessa tvivlar erbjuder alternativa, modifierade teorier om plattaktonik som förklarar vulkaniska hotspots som Hawaii och Galápagos.
Fortfarande är mantelplummer den dominerande förklaringen i seismologin för platser på denna planet som Galápagos. Och denna plommon som upptäcktes under dessa öar skulle vara den första stora upptäckten som uppnåddes med hjälp av fritt flytande seismometrar. Forskare har nu en spännande ny metod för att titta djupt in i planeten.
- Världens 5 mest aktiva vulkaner
- Bästa nationalparker att besöka under vintern
- Galleri: The Incredible Eruption of Mount St. Helen's
Ursprungligen publicerad den .