Ved å sette i gang eksplosjoner og lytte etter etterklangene deres dypt inne i Jorden, har forskere tatt tilsvarende ekstern CT-skanning av basen på en tektonisk plate. Resultatene viser at basen har et tynt, glatt lag som kan hjelpe platen til å bevege seg over et mer tyktflytende lag berg under - og kan forklare hva som driver platetektonikken.
Relatert innhold
- Studien sier at jordens platetektonikk kan være bare en fase
- Diamanter holder hemmelig om platetektonikk
Teorien om platetektonikk beskriver hvordan bergplatene som utgjør Jordens stive skall, litosfæren, sprang rundt for å danne strukturer som kontinenter, fjell og dype havgrøfter. Teorien forklarer viktige sider ved planeten, inkludert kontinentaldrift, jordskjelv og vulkaner. Men teorien om platetektonikk har bare eksistert i 50 år, og forskere jobber fremdeles med mange av detaljene.
Tim Stern fra New Zealands Victoria University og kollegene ønsket å forstå jordskjelvfare i regionen Wellington, New Zealand. For flere år siden satte teamet ut en serie geologiske lyttestillinger langs en linje over New Zealand der Stillehavsplaten subducts, eller dykker under, den australske platen. De boret en serie med hull langs den linjen, pakket hullene med sprengstoff, toppet hullene med grus og satte i gang eksplosjonene en etter en. Forskerne brukte deretter lytteutstyret for å se hvordan de resulterende seismiske bølgene beveget seg gjennom platen, slik at de kunne lage et bilde av det de ikke direkte kunne se.
Denne tegneserien viser den oseaniske litosfæren på Stillehavsplaten undertrådende under den kontinentale australske tallerkenen. Forstørrelsen til høyre viser kanalen på bunnen av platen som gjør at platen kan gli uhindret. (Tim Stern) Forskerne ble overrasket over å finne at dataene deres lot dem se noen kilometer under overflaten, et område som inkluderer basen til den undertrykkende stillehavsplaten. På bare 45 mil tykk plate var tallerkenen tynnere enn man hadde trodd, melder teamet i dag i Nature . Grenseområdet mellom platen og det tyktflytende laget under, kalt asthenosfæren, var også mye tynnere på bare omtrent 3200 fot. Rett under det var en 6 mil tykk kanal - som muligens inneholder vann eller smeltet stein - som forskerne sier smører bevegelsen til platen, på samme måte som hvordan et tynt lag smeltet vann under et sett ski hjelper en skiløper med å gli over snø.
Ifølge Stern har funnene viktige implikasjoner for å finne ut kreftene som virker på tektoniske plater og hvordan platene beveger seg. Det er to konkurrerende teorier om hva som driver platebevegelse: Den ene holder den konveksjonen i den dype mantelen som driver platetektonikk. Den andre teorien sier at platene beveger seg på grunn av krefter som trekker og skyver i kantene der de underkaster seg under naboene. En tynn glatt kanal, som den som ble funnet i den nye studien, ville koble platen fra kappen, sier Stern, og gjør konveksjonsteorien mindre sannsynlig.
Forskningen kan også forklare et mangeårig mysterium med Hawaiiøyene. Øykjeden ble opprettet av en stasjonær hot spot der magma blir drevet til overflaten. Når stillehavsplaten over hotspotet beveger seg, skaper de vulkaniske kreftene nye øyer. På en eller annen måte tok kjeden en 30-graders retning endring for flere millioner år siden, bemerker Stern. Den svingen har plaget geofysikere, sier han, men en teoretisk studie hadde spådd at et lag med lav viskositet under platen kunne forklare fenomenene - et lag som det som nettopp ble funnet på New Zealand.
