Oamenii de știință descoperă un strat de rocă topită ascuns sub plăcile tectonice ale Pământului. Ce se întâmplă acolo?

• Mantaua Pământului are un strat cleios despre care nu știam că există.
• În timp ce mantaua este în cea mai mare parte solidă, un strat aflat la aproximativ 150 de kilometri adâncime se topește, conform unei noi cercetări.
• Roca topită se află în astenosferă, stratul superior al mantalei care se află între 80 km și 200 km sub suprafața Pământului.

Cea mai mare parte a mantalei Pământului este caldă, dar solidă, cu roci care se deformează încet, în loc să se fisureze, așa cum fac rocile mai reci din crustă. Însă noi cercetări descoperă că la aproximativ 150 de kilometri sub suprafața Pământului există un strat de rocă topită la nivel mondial.

Descoperirea acestui strat cleios îi va ajuta pe cercetători să înțeleagă mai bine modul în care plăcile tectonice „plutesc” deasupra acestui strat de manta, a declarat pentru Live Science primul autor al studiului, Junlin Hua, cercetător postdoctoral în geosciințe la Universitatea Texas din Austin.

Roca topită se află în astenosferă, stratul superior al mantalei care se află între 80 km și 200 km sub suprafața Pământului. Singura modalitate de a privi în acest strat al mantalei este cu ajutorul undelor seismice provenite de la cutremure. Cercetătorii pot detecta undele la stațiile seismice instalate în întreaga lume, căutând schimbări subtile în formele de undă care indică ce fel de materiale au traversat undele. Anterior, cercetătorii știau din aceste tipuri de studii că unele părți ale astenosferei sunt mai fierbinți decât altele, a spus Hua, și că au fost detectate zone disparate de topire. Dar se știa prea puțin despre cât de adâncă și de răspândită era topirea.

Pentru a afla, Hua și colegii săi au colectat date de la mii de unde seismice detectate la 716 stații din întreaga lume. Aceștia au descoperit că, în loc să conțină zone mici de topire, astenosfera pare să conțină un strat parțial topit care se întinde în jurul globului, sub cel puțin 44% din planetă. Această zonă este larg distribuită pe tot globul și ar putea fi mult mai mare, au constatat cercetătorii, deoarece nu au putut sonda sub ocean, care este probabil să suprapună un strat de topire și care ocupă o suprafață mult mai mare decât cea a continentelor.

În mod ciudat, însă, acest strat topit nu pare să afecteze mișcările plăcilor tectonice. Cercetătorii au descoperit că zonele de topire nu au afectat vâscozitatea mantalei, sau tendința de curgere.

„Acea rocă topită în plus față de roca solidă nu este mult mai ușor de deformat decât acele roci solide singure”, a declarat Hua. „Deci, în mod contraintuitiv, acele topituri, deși prezente, nu vor afecta cât de ușor se pot mișca plăcile tectonice deasupra astenosferei”.

Aceasta este o informație utilă pentru construirea unor modele computerizate ale modului în care se mișcă plăcile, au declarat coautorii studiului.

„Nu putem exclude faptul că topirea locală nu contează”, a declarat Thorsten Becker, geofizician la UT Austin și unul dintre autorii studiului, într-un comunicat. „Dar cred că ne determină să vedem aceste observații ale topiturii ca pe un marker a ceea ce se întâmplă pe Pământ, și nu neapărat ca pe o contribuție activă la ceva”.

Cu toate acestea, mai sunt încă multe de făcut pentru a cartografia acest strat de mantaua topită, a spus Hua. „În acest studiu, folosim în principal instrumente seismice de pe continente și, deși am folosit și unele instrumente din insulele oceanice, există cu siguranță anumite grade de lipsă de date în ocean”, a spus el. „Prin urmare, un studiu de urmărire frumos ar fi utilizarea altor tipuri de date sau a instrumentelor seismice situate pe fundul oceanelor pentru a acoperi acest decalaj.”