Gyles Lewis
0 
3139
22
För ungefär 120 miljoner år sedan drogs en gigantisk klump av varm sten bort från kanten av jordens kärna och oozade upp mot planetens yta. I dag kan en enorm bit av den klumpen - eller "superplume", som geologer kallar det - lura sig utanför Nya Zeelands kust, tyder ny forskning på.
I en studie som publicerades 27 maj i tidskriften Science Advances, mätte forskarna hastigheten på seismiska vågor som reser genom ett jordskikt som kallas manteln som ligger mellan planetens jordskorpa och ytterkärnan. De fokuserade på Hikurangi Plateau - en enorm, triangelformad del av vulkanisk sten som ligger cirka 2 200 mil (3 200 mil) under toppen av södra Stilla havet, strax utanför kusten på Nya Zeelands norra ö. Teamet hittade en matchning mellan de seismiska vågorna som reser genom den biten och de som färdades genom två andra vulkaniska strukturer i närheten.
Enligt studieförfattarna är det troligt att alla dessa undervattensstrukturer en gång var en del av samma enorma platå, som bildades för mer än 100 miljoner år sedan under det största utloppet av vulkaniskt material i jordens historia.
"Den tillhörande vulkanaktiviteten kan ha spelat en viktig roll i jordhistorien och påverkat planetens klimat och även utvecklingen av livet genom att utlösa massutrotningar", studerade medförfattare Simon Lamb, docent vid Victoria University of Wellington i Nya Zeeland, sa i ett uttalande. "Det är en spännande tanke att Nya Zeeland nu sitter ovanpå det som en gång var en så kraftfull kraft i jorden."
Ett arv av lavablabba
Enligt Stern bildas mantelplummar när enorma "lavalampor smörjer" av hett, flytande berg som bryter bort från gränsen där jordens mantel möter den yttre kärnan och sedan reser sig tusentals mil upp mot ytan. Medan de flesta av dessa klatter fastnar i manteln fortsätter mindre bitar att stiga uppåt, smälta gradvis när trycket minskar och slutligen bryter ut vid ytan genom vulkaner.
Geologer misstänker att mantelplommor är ansvariga för några av de största vulkaniska hotspots på jorden, inklusive Hawaiian-Emperor seamount chain, den långa conga-linjen av döda och aktiva vulkaner som sträcker sig från Hawaiianöarna till Rysslands Stillahavskust. (Kedjan är också hem för den enskilt största vulkan på jorden.)
Men mantelpjäsen som gick upp under Sydstilla Stillahavsområdet för 120 miljoner år sedan kan vara världens största, skrev forskarna, om de fragmenterade platåerna som den lämnade bakom är någon indikation. Hikurangi-platån nära Nya Zeeland täcker till exempel ett område på cirka 150 000 kvadrat miles (400 000 kvadratkilometer), vilket gör den nedsänkta strukturen nästan dubbelt så stor som Nya Zeelands fastland. Om det en gång var en del av en ännu större megaplatå tillsammans med Ontong-Java och Manihiki-platåerna, resonerade forskarna, måste de tre strukturerna dela liknande bergegenskaper, både ovanför och under havsbotten.
För att testa den teorin mätte teamet hastigheten på seismiska vågor som reser under Hikurangi. Med hjälp av data som erhållits från jordbävningar och kontrollerade undervattensexplosioner fann teamet att seismiska vågor reste horisontellt genom klipporna på nästan 6 miles per sekund (9 km / s), ungefär en mil per sekund snabbare än den genomsnittliga globala hastigheten vid vilken seismiska vågor rör sig genom manteln.
Men konstigt rörde seismiska vågor mycket långsammare när de färdade vertikalt uppåt under platån. Dessa hastighetsegenskaper indikerar en forntida mantelsuperplume som har börjat kollapsa, skrev forskarna - och det konstiga förhållandet mellan vertikala och horisontella våghastigheter passade perfekt med våghastigheterna under Ontong-Java och Manihiki-platån.
Relaterat: På foton: Ocean Hidden Beneath Earth's Surface
Enligt forskarna tyder dessa fynd på att de tre stora vulkaniska platåerna i södra Stilla havet är verkligen trasiga bitar av en enorm helhet, fastställd av den enskilt största superplommen som någonsin upptäckts på jorden. I sin ursprungliga form skulle den forntida megaplatån - känd som Ontong-Java-Manihiki-Hikurangi-platån - ha täckt cirka 1% av planetens yta, med ett område som är ungefär hälften så stort som det kontinentala USA, fann studien.
"Därefter bröt rörelsen från de tektoniska plattorna upp denna platå, och ett fragment - idag som bildar Hikurangi-platån - drev bort till söder," sade huvudstudieförfattaren Tim Stern, en geofysiker vid Victoria University of Wellington, i uttalandet.
Förhoppningsvis, tilllade Stern, kunde den konstiga seismiska våghastighetssignaturen som kopplar samman dessa tre platåer användas som ett "fingeravtryck" för att identifiera andra spridda fragment av den en gång jätte superplommen.
- De 9 bästa klumparna av 2019
- På foton: Ocean dold under jordens yta
- Wow! Vilda vulkaner i bilder
Ursprungligen publicerad den .
ERBJUDANDE: Spara 45% på "Hur det fungerar" Allt om rymden "och" Allt om historia "!
Under en begränsad tid kan du ta ut en digital prenumeration på någon av våra bästsäljande vetenskapsmagasiner för bara 2,38 dollar per månad, eller 45% rabatt på standardpriset för de första tre månaderna.
Se alla kommentarer (0)