Плиты, прикрепленные к Америке, отдаляются от тех, которые прикреплены к Европе и Африке, на четыре сантиметра в год. Между этими континентами находится Срединно-Атлантический хребет, место, где образуются новые плиты и разделительная линия между плитами, движущимися на запад, и теми, которые движутся на восток; под этим гребнем материал поднимается, чтобы заменить пространство, оставшееся пластинами, когда они расходятся.

Принято считать, что этот процесс обычно вызывается отдаленными гравитационными силами, поскольку более плотные части плит погружаются обратно в Землю. Однако движущая сила разделения Атлантических плит осталась загадкой, потому что Атлантический океан не окружен плотными опускающимися плитами.

Теперь группа сейсмологов во главе с Саутгемптонским университетом обнаружила свидетельства апвеллинга в мантии — материале между земной корой и ее ядром — с глубин более 600 километров под Срединно-Атлантическим хребтом, который мог толкать плиты снизу, заставляя континенты расходиться дальше друг от друга. Обычно считается, что апвеллинги под хребтами происходят на гораздо более мелких глубинах, около 60 км.

Результаты, опубликованные на Phys.org, позволяют лучше понять тектонику плит, которая вызывает множество стихийных бедствий по всему миру, включая землетрясения, цунами и извержения вулканов.

В ходе двух исследовательских экспедиций на RV Langseth и RRV Discovery команда развернула 39 сейсмометров на дне Атлантики в рамках эксперимента PI-LAB (пассивное построение изображения границы литосферы и астеносферы) и EURO-LAB (эксперимент по исследованию геологической среды). Реологическая граница океанической литосферы и астеносферы. Эти данные представляют собой первое крупномасштабное изображение мантии под Срединно-Атлантическим хребтом с высоким разрешением.

Это один из немногих экспериментов такого масштаба, когда-либо проводившихся в океанах, и позволил команде изобразить изменения в структуре мантии Земли вблизи глубин 410 км и 660 км - глубин, которые связаны с резкими изменениями минеральных фаз. Наблюдаемый сигнал свидетельствовал о глубоком, медленном и неожиданном подъеме из более глубокой мантии.

Развертывание одного из удаленных датчиков.

Ведущий автор, Мэтью Агиус, бывший научный сотрудник Университета Саутгемптона и в настоящее время работающий в Università degli studi Roma Tre, сказал:

Это была незабываемая миссия, на которую нам потребовалось в общей сложности 10 недель в море посреди Атлантического океана. Невероятные результаты проливают новый свет на наше понимание того, как недра Земли связаны с тектоникой плит, с наблюдениями, которых раньше не было.

Доктор Кейт Рихерт и доктор Ник Хармон из Университета Саутгемптона и профессор Майк Кендалл из Оксфордского университета вели эксперимент и были главными учеными в круизах. Эксперимент финансировался NERC (Совет по исследованиям окружающей среды, Великобритания) и ERC (Европейский исследовательский совет). Расстояние между Северной Америкой и Европой увеличивается, и это вызвано не политическими или философскими различиями — это вызвано конвекцией мантии!

Сейсмические волны от землетрясений по всему миру проходят глубоко под землей и регистрируются сейсмической сетью PI-LAB. Затем данные анализируются для изображения структур внутри Земли. Более тонкая, чем в среднем, переходная зона мантии предполагает аномально высокие температуры, которые облегчают перенос материала из нижней мантии в верхнюю, что может играть роль в движущей силе тектоники плит.

Помимо помощи ученым в разработке более совершенных моделей и систем предупреждения о стихийных бедствиях, тектоника плит также влияет на уровень моря и, следовательно, влияет на оценки изменения климата в масштабах геологического времени.

Доктор Рихерт сказал:

Это было совершенно неожиданно. Это имеет большое значение для нашего понимания эволюции Земли и ее обитаемости. Это также демонстрирует, насколько важен сбор новых данных из океанов. Есть еще много всего, что нужно исследовать!

Эта работа захватывающая и опровергает давние предположения о том, что срединно-океанические хребты могут играть пассивную роль в тектонике плит. Это предполагает, что в таких местах, как Средняя Атлантика, силы на хребте играют важную роль в разъединении вновь образованных плит.

 ← Читайте нас в Facebook