Lava din întreaga lume ar putea proveni din același strămoș de magmă, aflat în stratul mijlociu al Pământului, arată o nouă cercetare.
Studiul sugerează că mantaua adâncă, unde apare magma, este mai uniformă decât credeau oamenii de știință. În loc să fie un amestec asemănător cu tocană de compoziții de rocă, mantaua ar putea fi mai mult ca un smoothie amestecat – bine amestecat și similar pe tot parcursul.
„Ne spune că mantaua este probabil mult mai simplă decât am început să credem că este”, a spus Matthijs Smitun om de știință al Pământului la Universitatea din Columbia Britanică.
Structurile observate în interiorul mantalei adânci pot, prin urmare, să nu fie semne ale diferitelor tipuri de roci, ci mai degrabă diferențe de temperatură în același tip de roci, a spus Smit.
Studiul a examinat lavele punctelor fierbinți, care provin din penele care se umflă în sus din mantaua adâncă a Pământului și erup la vulcanii de la suprafața planetei. Samoa, Hawaii și Islanda sunt toate punctele fierbinți. Lavele care erup în punctele fierbinți de pe glob variază în ceea ce privește oligoelementele lor, ceea ce oamenii de știință au interpretat în mod tradițional ca însemnând că mantaua are o mulțime de rezervoare distincte de roci diferite care nu se amestecă sau se amestecă încet, a spus Paul Tackley, geofizician la ETH Zürich care nu a fost implicat în studiu. Dar modelele computerizate la scară largă ale mantalei sugerează că acest strat al Pământului probabil se amestecă eficient. Dacă acesta este cazul, este posibil ca magmele să înceapă la fel în mantaua inferioară și să se diferențieze pe măsură ce se ridică prin mantaua superioară.
„Avem o sută de supe”, a spus Smit pentru Live Science. „Le facem din o sută de cuburi de bulion diferite sau avem de fapt 100 de supe diferite pe care le-am făcut cu toții din același cub de bulion?”
Nu există nicio modalitate de a privi direct în mantaua inferioară, dar lavele hotspot au semnături chimice care dau indicii ale istoriei lor. Smit și colegii săi s-au uitat la concentrațiile de lavă a trei elemente – nichel, niobiu și crom. Aceste elemente se comportă diferit pe măsură ce topiturile se ridică și se schimbă în drum spre suprafață: nichelul tinde să se încorporeze în cristale, astfel încât părțile lichide ale topiturii au concentrații din ce în ce mai mici de nichel pe măsură ce topitura trece prin mai multe modificări. Cromul face același lucru pe o linie temporală diferită, în timp ce niobiul tinde să rămână în lichid. Privind proporțiile acestor elemente diferite, cercetătorii au putut spune care lave au suferit cele mai multe schimbări față de sursa lor originală și care au fost mai aproape de acea magmă a mantalei ancestrale.
În lavele hotspot din întreaga lume, echipa de cercetare a văzut aceleași tendințe în aceste elemente – și asemănări majore în compoziția lavelor care s-au schimbat cel mai puțin. Rezultatele au indicat că lavele din întreaga lume sunt diferite nu pentru că provin din stocuri diferite, ci pentru că se schimbă pe măsură ce se ridică prin roci variate din mantaua superioară și crusta superioară.
„Toate lavele punctelor fierbinți indică aceeași compoziție de pornire”, a spus Smit.
Oamenii de știință încă nu sunt de acord cu privire la compoziția mantalei adânci. Există structuri ciudate în apropierea graniței nucleu-manta, numite provincii mari cu viteză de forfecare scăzută (LLVP), unde undele seismice de la cutremure se mișcă neobișnuit de lent. Unii oameni de știință au sugerat că aceste structuri ar putea fi rămășițe de roci spațiale antice care au lovit Pământul la scurt timp după ce sa format, sau poate că sunt material din scoarța antică a Pământuluiîmpins adânc prin subducția plăcilor tectonice.
LLVP-urile sunt legate de penele în creștere ale mantalei care produc în cele din urmă lave de puncte fierbinți, astfel încât noul studiu poate indica faptul că toate aceste explicații sunt prea complicate. În schimb, a spus el, structurile bizare pot avea aceeași compoziție ca și restul mantalei. Singura diferență, deci, ar fi temperatura acestor zone.
“[The] tendința arată că ingredientele sunt cele care fac supele diferite, nu bulionul. Aceasta este o schimbare destul de fundamentală în modul în care privim mantaua”, a spus Smit. Ingredientele – toate rocile variate prin care trec lavele pe măsură ce se ridică – sunt încă importante, a adăugat el, deoarece explică multe despre modul în care scoarța. și manta interacționează Dar acum nu mai este nevoie de explicații complicate despre modul în care unele părți ale mantalei au rămas păstrate pe loc de miliarde de ani.
„Suntem în sfârșit eliberați de această idee că există buzunare neamestecate în interiorul mantalei care au stat acolo de când a fost făcut Pământul”, a spus Smit.